大功率短波发射台站控制系统的抗干扰技术

摘 要 随着大功率短波发射机系统智能化、自动化的不断推进，各种自动控制系统的应用为保障安全播音、解放劳动力起到了积极的作用。但是，电磁环境的逐渐复杂和大功率短波发射台站的特殊环境，使控制设备、控制软件受到很多干扰因素的影响，排除干扰因素、增加控制系统稳定性就成为迫切需要解决的问题。文章分析大功率短波发射台站控制系统的几种干扰因素，介绍了相应的抗干扰措施，以期解决或减少了控制系统的干扰问题。

关键词 大功率短波发射台站；控制系统；抗干扰

中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0041-01

大功率短波发射机以其传输距离远、覆盖效果好等优点，在我国政治维稳任务中起到了积极的作用。近年来，无线局大功率短波发射机的数目逐渐增多，“有人留守无人值班”的工作模式促使着发射机自动化系统、偏向开关自动控制系统、自动温控系统、质量保证系统等控制系统的改造和应用。但是，随着当今社会电磁环境的逐渐复杂和大功率短波发射台站本身的特殊环境，排除控制系统的干扰因素、增加其稳定性就成为迫切需要解决的问题。

大功率短波发射台站的控制系统应用广泛，例如：发射机自动化系统：可以实现按运行图自动开关机、故障提示、操作记录、数据传输等功能，为解放劳动力、实现播音精准化控制起到了积极的作用；偏向开关自动控制系统：可以实现发射机按照运行图自动倒换天线，通过控制天线开关矩阵中的偏向开关的偏转位置，实现一部发射机上多个天线。偏向开关控制柜大多在室内偏向开关下面，其抗干扰技术非常重要；自动温控系统：大功率短波发射机的冷却、保温意义重大，现在很多发射台站都引入了自动温控系统，它为大型电子管的散热、水路的防冻、整机的恒温控制起到了积极的作用；质量保证系统：是全面检测发射机运行状态的控制系统，它通过解调发射机的输出信号为维护人员提供发射机的运行状态，在机器故障的情况下发出报警提醒值班人员处理异态，为保障安全播音起到了积极的作用。这些控制系统的应用都为保障安全播音、解放劳动力、实现“有人留守无人值班”的工作模式起到了非常重要的作用，但是，高频信号等干扰因素使原本在实验室稳定的控制系统却在发射台站无故出错，排除干扰因素的影响对控制系统的稳定意义重大。

1 常见的干扰类型

1）传导干扰。传导干扰大体上可以分为三种：①引入信号时的干扰。这种干扰是不同的信号在传递到系统时所发生的干扰，能够影响设备的正常运行以及测量的精度；②电源信号的干扰。在实际应用的过程中，电源的电压并不是稳定不变的。发射机所使用的电力都是通过电网经35 kV变电站来提供的，然而电网的面积广、传输线路长，会受到不同的干扰，用电负荷也在随时变化，因此各种情况都可以影响其电源信号的稳定；③接地系统对于控制设备的干扰。接地点的连接方式需要根据实际情况而定，选择合适的方法就会减小相应的电磁干扰；若选择不当，则很有可能增加电磁干扰。

2）辐射干扰。大功率短波发射台站的高频电磁波会产生各种辐射干扰，这些辐射干扰的分布是没有规律的，因此十分复杂。大多短波发射台站的控制设备在射频磁场中，那么它遭到辐射的影响会更大。影响的方式主要有两种：一是引入了通信线路的干扰以及产生电路感应的干扰问题。此外，设备自身的磁场频率以及设备的摆放位置等都会不同程度地影响到辐射干扰[3]。

3）静电干扰。静电荷会产生在我们生活之中的所有物体之上，在电气控制装置上面的静电荷会十分明显。静电荷周围会产生电场，使得电路的地理位置发生变化。静电干扰会影响到输出电路，对电路会有一些耦合干扰。耦合干扰可以分成两种，分别是漏电耦合干扰以及磁场耦合干扰。当然，磁场和电场是密不可分的，磁场干扰和电场干扰也是同时出现的。控制设备电路的元器件老化以及漏电或者工作环境等原因，都能够产生静电干扰。

2 采取的措施

1）软件抗干扰技术。将整个控制台的接收系统和干扰源相互分离，同时切断能够产生耦合等干扰的路线，这样就能够抑制干扰，将正常的信号通过隔离的方法传递给系统。但是，系统中所存在和产生的电磁干扰十分复杂，单纯靠硬件隔离并不能够完全消除这些电磁干扰，所以采取软件进行抗干扰是十分必要的[4]。

2）滤波。抑制干扰的一种常用方法就是滤波。滤波主要是将某些特定频率波段的信号从输入信号中过滤出去。采用滤波方法，对信号进行预处理，能够使得信号进行筛选，在很大程度上抑制了干扰。常用的滤波方法，依据不同的频率和性质大体上可以分为以下四种：①低通滤波，即信号具有一个最高的频率，超过这个限制的频率信号就会被分离出去；②高通滤波，即信号具有一个最低的频率，信号低于这个限制的频率信号就会被分离出去；③带通滤波，只允许在某一个上下限范围的信号频率通过；④带阻滤波，其形式正好与带通滤波的作用相反。

3）接地。应用于短波发射台站的很多控制系统的硬件都置于一个机柜里面，所以机柜必须要有良好的接地。同时，由于这些控制系统都与发射机相连接或者互相连接，所以还要考虑控制系统和发射机间的接地问题。控制系统的电路在设计的时候应该具有信号的地端子，机柜以及信号地端子在使用的过程中应该始终保持接地[5]。

4）屏蔽电场或磁场。屏蔽电场和磁场是一种很重要的大功率短波发射台站控制系统的抗干扰技术。其工作原理是：将干扰的对象或者说是干扰源包围，然后对磁场空间的干扰等来源进行阻碍，使得信号传输受到一定的限制，但是我们使用的仪器大体上都是导电的，依据不同的性质可以分成以下几种，混合屏蔽、电场屏蔽以及磁场屏蔽。铝以及铜都是比较理想的电场屏蔽中使用的材料，这是因为它们价格比较低，同时又能够具有很好的导电性能。电场耦合干扰的消除方法，主要可以是通过电磁屏蔽，而且屏蔽体最好能够接地良好[6]。

3 结论

通过以上抗干扰方式，大大减少了大功率短波发射台站干扰信号对控制系统的干扰，增加了控制系统的稳定性，对安全播音、日常维护等工作都起到了极其重要的作用，希望通过我们的不断努力，控制系统会更加的稳定可靠，真正为安全播音保驾护航。

参考文献

[1]李会娟.PLC控制系统传导干扰源与抗干扰分析[J].中国电磁兼容网，2009.

[2]孟传良.工控系统电源抗干扰技术.贵州贵阳：贵州工业大学学报，1999（4）.

[3]付立安.关于监控的抗干扰技术分析[J].中国期刊网，2008.

[4]胡白雪.超高压及特高压输电线路的电磁环境研究[D].杭州浙江大学，2006.

[5]霍宏艳.高速动车组电磁骚扰源建模仿真分析[D].北京：北京交通大学，2010.

[6]高诚德，王春光.短波发射天线系统维护方法探讨[J].中国科技信息，2010.