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廣播發(fā)射臺(tái)抗干擾技術(shù)分析論文
摘要：廣播發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)作為廣播發(fā)射臺(tái)的重要組成部分，其不僅能夠產(chǎn)生大功率高頻能量，而且還會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電磁波輻射源，從而對(duì)發(fā)射臺(tái)內(nèi)的控制系統(tǒng)產(chǎn)生較大的干擾，不利于發(fā)射臺(tái)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。為了確保發(fā)射臺(tái)內(nèi)設(shè)備和控制系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定的運(yùn)行，則需要采取有效的抗干擾措施。文章從發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾源入手，分別對(duì)抑制電源噪聲和信號(hào)處理通道的抗干擾技術(shù)進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞：發(fā)射臺(tái)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；干擾源；抗干擾技術(shù)
前言
發(fā)射臺(tái)內(nèi)的發(fā)射機(jī)設(shè)備自動(dòng)化主要依賴(lài)于微機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此需要確保系統(tǒng)自身元器件的質(zhì)量，同時(shí)還要有效的對(duì)周?chē)h(huán)境所帶來(lái)的干擾進(jìn)行控制，從而確保系統(tǒng)能夠保持安全、可靠的運(yùn)行。在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)干擾源進(jìn)行深入分析，同時(shí)還要采取先進(jìn)的抗干擾技術(shù)和措施，盡量減少干擾源對(duì)控制系統(tǒng)可能帶來(lái)的干擾，從而保證發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
1發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾源
1.1電磁波干擾
發(fā)射臺(tái)內(nèi)的所有設(shè)備中，發(fā)射機(jī)作為最為核心的設(shè)備，同時(shí)也是自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要被控對(duì)象。發(fā)射機(jī)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)不斷產(chǎn)生高頻電能，而天饋線又作為強(qiáng)電磁波的發(fā)生體，這些高頻干擾勢(shì)必會(huì)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)較大的影響。而且一些功率較大的發(fā)射機(jī)附近的強(qiáng)電磁場(chǎng)中，無(wú)論是設(shè)備外殼還是導(dǎo)線都會(huì)有較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，從而對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)帶來(lái)干擾。同時(shí)在繼電器動(dòng)作、電子管過(guò)流、閃爍及大電流觸合斷等過(guò)程中也會(huì)有瞬間脈沖干擾產(chǎn)生，而且脈沖干擾信號(hào)具有較寬的頻譜，會(huì)直接影響自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)程序出現(xiàn)失控現(xiàn)象。
1.2信號(hào)通道接口引入的干擾
發(fā)射臺(tái)內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)、被控對(duì)象及其他外部設(shè)備之間都是通過(guò)信號(hào)通道來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，因此在模擬量、開(kāi)關(guān)量的取樣輸入及控制開(kāi)關(guān)、模擬控制輸出等中都會(huì)有干擾串入，長(zhǎng)距離傳輸線及電路阻抗沒(méi)有合理匹配等都會(huì)導(dǎo)致干擾信號(hào)串入，從而對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)生較大的干擾。
1.3電源系統(tǒng)引入的干擾
在發(fā)射臺(tái)電氣系統(tǒng)中，多個(gè)設(shè)備共用同一個(gè)電源比較常見(jiàn)，如果自動(dòng)控制系統(tǒng)與其他設(shè)備共用同一電源時(shí)，就會(huì)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)造成一定的干擾，從而生產(chǎn)誤動(dòng)作，影響到發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)行。因?yàn)樵陔姎庠O(shè)備中應(yīng)用的元件多數(shù)都具有電感效應(yīng)，在進(jìn)行大電流切換的過(guò)程中，瞬間產(chǎn)生的過(guò)電壓就會(huì)造成脈沖干擾。因?yàn)樗性O(shè)備都是電源共地，所以脈沖電壓會(huì)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾信號(hào)，從而影響到發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)。
2抑制電源噪聲的抗干擾技術(shù)
2.1采用交流穩(wěn)壓和直流穩(wěn)壓
當(dāng)利用交流穩(wěn)壓時(shí)，能夠?qū)﹄娫聪到y(tǒng)的過(guò)壓和欠壓情況起到有效的防范作用，在確保供電穩(wěn)定性的同時(shí)，能夠有效的提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。而對(duì)于采取直流穩(wěn)壓時(shí)，則可以利用交流進(jìn)線濾波器和輸出濾波器利用無(wú)源濾波電路來(lái)對(duì)高頻干擾信號(hào)進(jìn)行抑制，這樣可以有效的降低成本。對(duì)于低頻噪聲的抑制，通常采用有源濾波器即可達(dá)到抗干擾的目的。
2.2用帶屏蔽層的電源變壓器
為了有效的防范高頻干擾信號(hào)，對(duì)于電源變壓器的性能應(yīng)該更加完善，選擇具有屏蔽功能的電源變壓器，這樣一方面可以防止高頻干擾信號(hào)的入侵，另一方面能夠有效的抑制尖峰電壓以及浪涌電壓所帶來(lái)的干擾，在一定程度上對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)起到保護(hù)作用。
2.3采用隔離變換器
運(yùn)行中的系統(tǒng)對(duì)于信號(hào)的處理可以利用隔離變換器，同時(shí)利用單元供電，這樣可以有效的抑制干擾現(xiàn)象。
2.4配置去耦電容和去耦濾波器
為了達(dá)到去耦電和濾掉高次諧波，可以在電源輸入端、電源走線末端及各關(guān)鍵部位上安裝去耦電容和去耦濾波器，進(jìn)一步改善供電質(zhì)量。
2.5加電源電壓監(jiān)視器
在了防止電源受到瞬態(tài)欠壓或者瞬態(tài)脈沖的干擾，可以在電源處安裝電壓監(jiān)視器，對(duì)通過(guò)電源的電壓進(jìn)行監(jiān)視，一旦出現(xiàn)瞬態(tài)欠壓或者瞬態(tài)脈沖時(shí)，能夠及時(shí)的被監(jiān)視器所感知，并且將復(fù)位脈沖發(fā)給單片機(jī)，防止單片機(jī)受到干擾而造成損壞。電源電壓監(jiān)視器還能夠保護(hù)外部RAM存儲(chǔ)器，保護(hù)信息的安全性，防止信息丟失。
3信號(hào)處理通道的抗干擾技術(shù)
3.1采用差動(dòng)隔離放大器
為了有效的減少共模干擾進(jìn)入到CPU控制系統(tǒng)中，則可以采用差動(dòng)放大電路，同時(shí)利用隔離放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離。特別是AD202隔離放大器芯片，其利用內(nèi)部的調(diào)制和解調(diào)路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離，具有較高的精度，共模抑制比較高，同時(shí)線性度也較好，在對(duì)信號(hào)隔離過(guò)程中，對(duì)于2kHz以下的輸入信號(hào)隔離放大時(shí)能夠有效的避免信號(hào)失真情況的發(fā)生。
3.2采用光電耦合器件
光電耦合器件是把發(fā)光器件和光敏器件按適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行組合封裝，實(shí)現(xiàn)以光信號(hào)為媒質(zhì)的信號(hào)的傳遞。由于傳遞是通過(guò)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，故沒(méi)有直接的電信號(hào)的連接，沒(méi)有共地點(diǎn)，也就隔離了干擾的傳遞途徑。另一方面，光電耦合器件是一種能量傳遞器件，由于一般的強(qiáng)干擾雖然具有很大的幅度，但其作用時(shí)間都很短（如尖峰脈沖），它的能量通常是很小的，不足以使發(fā)光器件發(fā)光而產(chǎn)生電信號(hào)，所以光電耦合器件既能傳遞有用信息又能有效地抑制尖脈沖等各種噪聲的干擾，可廣泛應(yīng)用于信號(hào)的A/D、A轉(zhuǎn)換以及數(shù)字量輸入、D輸出通道的隔離中。在很多應(yīng)用場(chǎng)合，由于模擬電路最怕外界的干擾，必須注意解決數(shù)字系統(tǒng)對(duì)模擬系統(tǒng)的干擾。如果要求不嚴(yán)，可以對(duì)數(shù)字地和模擬地進(jìn)行合理的設(shè)置，從而減少干擾。在要求比較嚴(yán)格的情況下，應(yīng)該在數(shù)字部分與模擬部分之間使用光電耦合隔離器件來(lái)降低干擾。
3.3使用雙絞線傳輸
可以利用雙絞線進(jìn)行信號(hào)傳輸，可能有效的減少共模干擾及電磁感應(yīng)干擾，而且在信號(hào)源距離較近時(shí)，還具有較好的積風(fēng)作用，因此利用雙絞線進(jìn)行傳輸能夠有效的抑制電磁干擾。
3.4阻抗匹配
對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，當(dāng)阻抗不匹配時(shí)會(huì)有反射產(chǎn)生，導(dǎo)致信號(hào)失真。因此可以利用始終串聯(lián)匹配阻抗，而用終端并聯(lián)阻抗匹配、終端二級(jí)管嵌位匹配等來(lái)有效的對(duì)傳輸線中波形反射進(jìn)行消除，從而有效的確保信號(hào)傳輸質(zhì)量的提高，避免信號(hào)失真現(xiàn)象的發(fā)生。
4結(jié)束語(yǔ)
發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到廣播系統(tǒng)的播出質(zhì)量，所以需要嚴(yán)格控制發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行狀況。自動(dòng)控制系統(tǒng)是發(fā)射臺(tái)中的重要組成部分，直接控制發(fā)射臺(tái)中各部分設(shè)備的運(yùn)行，而在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，各種電氣設(shè)備的運(yùn)行都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的干擾，影響到發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行質(zhì)量。由于干擾源較多，所以需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，了解干擾源的性質(zhì)，從而有針對(duì)性的制定防范措施，采取切實(shí)有效的方法防范干擾源的干擾，從而使發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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