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摘要:
中波發射機的正常運行可以保證中波發射信號的質量。從中波發射機的天線網絡技術的概述與現狀開始分析,提出了中波發射機天線網絡技術干擾問題的解決措施。
關鍵詞:
中波發射機;天線網絡技術;措施
中波是主要應用于電視、廣播、雷達等信號傳輸中的一種無線電波載體。中波的傳輸是需要借助各種設備才能實現,而發射機就是其中一種用來將信號按照相應的頻率發射出去的設備。現今在中波發射機的研究領域中,最被看中的就是對中波發射天線網絡技術的研究。
1.中波發射機天線網絡技術的概述與現狀
1.1中波發射機天線網絡技術的概述。中波發射機天線網絡技術主要可以分為智能天線技術和中波發射機無線網絡技術。其中智能天線的作用是進行空間濾波和定位,它的主要特點是能夠有效的減少干擾對其產生的影響,因而可以保質信號的傳輸質量。在智能天線中主要分為三個部分:一是天線陣列;二是接受通道;三是信息處理[1]。在這三個部分中最核心的部分是信息處理。智能天線的各個天線接受到的信號是不是獨立的而是相互關聯的,其天線陣元之間的間隔一般不大于半波長。智能天線根據其智能化水平以及結構的復雜度劃分了兩個模式,分別為切換波束天線陣列和自適應天線陣列。在中波發射機無線網絡技術中,發射機處于無線通信系統的核心位置,在整個系統工作時,發射機自身的特點會對其他的設備產生一定的影響,而其他設備也會同時對發射機產生影響,會使得發射機的質量受到干擾。所以在使用中波發射機無線網絡技術時要注重對發射機的發射信號質量的保證。
1.2中波發射機天線網絡技術的現狀。在對中波發射機天線網絡技術研究中,最需要被解決的就是干擾因素對其的影響問題,比如在系統運作時發射機對其的干擾。由于現今對數字電路以及裝置小型化的需求,使得擴展電路結構越來越復雜以及對內部集成化的要求越來越高。從而使得產生干擾的因素越來越多,比如:大規模的數字集成電路、電子開關、晶體振蕩器等。這就導致了電磁機在運行時會受到多種干擾,而中波發射機對于電磁兼容性的要求較高,這就使得中波發射機的質量受到了損害。因此,電磁機具有良好的兼容性可以使中波發射機的質量得到很好的保障。兩機分塔的方式是在發射塔的數量有限而中波廣播發射機數量較多的情況下唯獨可以采用的工作模式,在實際運行中,由于存在較多層次的頻率,以及每兩座發射塔之間的距離是有限的,所以會發生嚴重的干擾問題,需要通過有針對性來分析這個問題。首先要做的是,分析發射機的內外部的電磁環境。干擾源一般有兩種:一種是內部干擾,另一種是外部干擾。而發射機在受到干擾時,其干擾源的數量可能是一個,也可能是多個;其干擾的類型可能是內部干擾,也可能是外部干擾。這就要求了對干擾源的確定。從發射機的內部環境看,其電磁環境十分復雜繁瑣,主要包括繼電器、電氣開關、壓控振蕩器、數字單片機等,每個組建受到干擾的干擾源數量不同,有一個的或者多個的,這些干擾源在發出干擾信號時也會受到其他元件的干擾。從發射機的外部環境來看,信號從發射機發出需要通過通信通道的傳輸才可達到接受機,使得設備振動信號獨立作用。RF信號的傳輸是需要借助射頻電纜來進行的[2],這就說它將阻塞網絡與匹配網絡放在了一個整體中,讓它們共同的發揮作用,來實現減少干擾的目的。
2.中波發射機天線網絡技術干擾問題的解決措施
通過對中波發射機天線網絡技術的現狀分析,可以知道現在的中波發射機天線網絡技術中的問題主要是,在多頻共塔模式下如何克服干擾因素。對于這個問題的的解決措施,我們可以從網絡設計和系統操作過程這兩大方面來入手研究,來找到具體的解決辦法。
2.1設計正確的匹配網絡與阻塞網絡。在多頻共塔模式下的干擾因素很多,所以要想保證中波發射機的發射信號的質量,就要先解決這些干擾因素。而通過設計正確的匹配網絡,可以有效的解決干擾源問題。這是因為在發射塔數量有限,而頻率層次較多的情況下,頻率與頻率之間的距離相對較遠,而且從塔底輸入的電阻差異較大,所以此時采取從分離天線底部直接分開的網絡方式,很可能會因為不同的頻率造成信號堵塞,如果信號被堵塞不僅會導致成本和能耗都會增加,而且它工作的穩定性也會難以得到保證。另外,由于塔的不同信號之間的電壓不同,就會造成泄漏的電壓差變大,這很容易發生竄擾的問題。通過正確的網絡設計,將天線與饋線相結合,將阻抗作為搭配原則,來使得高頻的能量傳輸的有效性得到保證。在網絡設計過程中,要保證沒有漏洞的存在,才會保證傳輸的效果,保證反射波不變,進而保證了發射機的正常運作。當存在漏洞時,可以通過將阻塞網絡和匹配網絡相結合,來保證信號在傳輸的過程中不會受到過大的阻擾,同時也能達到減少信號干擾強度的目的。
2.2設計陷波網絡。在多頻共塔工作模式中,為了使得不同頻率的發射機之間不會相互干擾以及吸收其它的頻率,可以通過在調配網絡中設計陷波網絡來解決。陷波網絡的主要組成部分包括:一個共同的串聯諧振濾波器、并聯諧振濾波器、以及帶通濾波器。其中串聯諧振濾波器是由電感和電容并聯組成的,諧振與工作頻率[3]。用多組并聯諧振作為阻塞網絡,用串并聯諧振作為吸收網絡,通過設計的阻塞網絡和吸收網絡,可以將主頻率的獨立性提高,避免主頻率會受到其他頻率的干擾。通過設計帶通濾波器通帶和帶通濾波器阻帶,來保證工作頻率正常傳輸,避免其受到過度的頻率干擾。一般來說,在多頻共塔的工作模式下不會有太多干擾頻率,但是存在的頻率會有較大的強度,這就要使用串聯諧振濾波器或者使用并聯諧振濾波器來使干擾信號的強度被顯著降低。
2.3在發射臺工作過程方面減少干擾。通過設計濾波器網絡以及設計合理的匹配網絡和阻塞網絡,可以有效的降低干擾。而在實際的操作中,一般會選擇對天線網絡接地點和饋線接地點需要經常性的進行有效的維護,來達到降低干擾的目的。在具體的維護工作中主要有三種方法:一是,對發射機加強日常的維護和清潔工作,為保證其正常運行奠定良好基礎;二是,對網絡以及接線排等設備的緊固情況加強管理,在日常的維護工作中,要保證網絡連接的穩定性,不能對網絡連接進行隨便的修改,以防參數發生變化;三是,使用具有屏蔽層的電力電纜作為共線電路,要注重對各個板塊之間的接地點進行科學的選擇,在音頻傳輸線的選擇上也要注重有質量的保證,并且還要注重在進行接地工作時考慮到天氣情況的影響。
3.結束語
中波發射機采用的工作模式主要為多頻共塔工作模式,但是這種工作模式中依然存在著許多問題,最大的問題就是抗干擾問題,只有良好的解決了干擾問題,才能使得多頻共塔工作模式的正常運行得到保障。
參考文獻
[1]張福才.中波發射機天線網絡技術探討[J].西部廣播電視,2015,22:238.
[2]師紅偉.探析中波發射機天線網絡技術[J].西部廣播電視,2015,20:235-236.
[3]楊建峽.中波發射機天線網絡技術探討[J].西部廣播電視,2013,13:145-146.
作者:邵永亮 單位:國家新聞出版廣電總局2021臺