关于广播发射系统接地问题的探讨

关于广播发射系统接地问题的探讨

作者：杨勇

来源：《科技传播》2014年第24期

摘 要 随着广播电视技术的飞速发展，各基层台站基本实现了机器数字化、信息化、自动化的运行。地线干扰已成为现代广播技术领域发展道路上必须解决的难题。由于广播发射机本身频率高，易产生干扰，本文介绍了广播发射机容易产生干扰的部位，以及应对策略。 关键词 接地方式；多点接地；屏蔽干扰

中图分类号 G22 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）129-0097-01

近年来，由于广播电视技术的飞速发展，各基层发射台站基本实现了机器数字化、信息化、自动化的运行。由于大量使用电子和微电子设备，因此对电磁干扰非常敏感。如何提高广播发射系统抑制电磁干扰的能力，已成为现代广播技术领域发展道路上必须解决的难题。 1 广播发射系统接地的方式

广播设备接地线有保安接地、工作接地和发射机高频接地三个部分。其中保安、工作接地是为了保证人身安全、设备安全而设置的地线，按电力规程要求执行。后者是为了保证发射机有一个良好的高频地电位，以减少发射机相互之间的干扰。每部发射机都要有专用接地线，从高周末级机箱槽路附近地线端引至接地极。发射机机箱都必须有保安接地。造成广播设备干扰现象的主要是高频信号地，因此这里仅讨论高频接地的 问题。

1.1 高频接地线的概念

高频接地是广播设备消除电磁场对人体危害的有效措施，也是防止电磁干扰的有效措施。高频接地线是高频信号电流流回信号源的地阻抗路径。根据欧姆定律，地线上是有电压的；既然地线上有电压，说明地线不是一个等电位体。那么，在设计电路时，关于地线电位一定的假设就不再成立，因此电路会出现各种错误。这就是地线干扰的实质。高频接地原则：高频电路工作频率越高，接地线阻抗越大。地线的阻抗Z由电阻部分和感抗部分两部分组成，即： Z = RAC + jωL

交流电阻RAC，由于趋肤效应，电流聚集在导体的表面，导致实际电流截面减小，电阻增加；感抗jωL随着频率升高，阻抗增加。当地线阻抗增大就会导致其两端电压增大，干扰信号增强，对工作中的周围器件造成干扰。特别是广播发射机的激励器、宽频、高频放大器、产

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生重大影响，直接导致重要指标杂音变差，导致其收听响度变差，收测效果不合格。因此高频接地常采用多点接地的方式，以减少接地线电感和分布电容。 1.2 高频接地线的方式

广播发射机频率一般都大于1MHZ，所以各个单元的地线采用多点接地的方式，即在该电路系统中，用一块接地平板代替电路中每部分各自的地回路。因为接地引线的感抗与频率和长度成正比，工作频率高时将增加共地阻抗，从而将增大共地阻抗产生的电磁干扰，所以要求地线的长度尽量短。采用多点接地时，尽量找最接近的低阻值接地。另外由于高频时杂散电容的影响，杂散电容容易造成接地环路，采用多点接地就能解决此问题。 2 广播发射系统干扰及应对策略 2.1地环路的干扰

广播发射机中各设备之间常采用电缆的连接，虽然有屏蔽层，可以有效地抑制电感应和电磁感应的干扰，但会造成地环路干扰，其产生的内在原因是设备之间的地线电位差，以及设备相互之间所处的电磁场环境。地线电压产生了地环路电流，由于电路的非平衡性，将某一设备的地线断开时，干扰现象消失，因为地线断开时，切断了地环路。解决地环路干扰的思路个是减小地线的阻抗，从而减小干扰电压。所以接地时我们可以灵活掌握，否则不但不能减少干扰，反而会使干扰增大。 2.2 射频系统的干扰

广播发射机的射频激励系统容最容易受到高频或同频干扰，表现为激励信号变大，高末级电路无法正常工作，发射机杂音指标变差；虽然由于射频激励线本身带有屏蔽功能，但是不能有效去除故障情况下的干扰。我们可以利用高频的趋肤效应，噪声电流只在屏蔽体的外表流动，而信号仅在导体内层流动，相互之间干扰也就最小。另外，此外我们可以改变其接地结构，将一个机箱的地线连接到另一个机箱上，通过另一个机箱接地，或是使用隔离变压器、光耦合器件，尽量减少设备之间电缆长度，防止相互干扰。 2.3 噪声干扰

多点接地对频率较高的噪声抑制作用较弱，在实际工程中，要根据干扰电流的频率特点来调整，通常当干扰信号的频带较宽时，可在电缆上套两个高频磁环。每个磁环绕不同的匝数，这样可以同时抑制高频干扰和低频干扰。也可以用夹扣式磁环，直接扣上。在安装的允许的情况下，尽量选择长度长，外径大，内径贴合连接线，这样抗干扰的性能会更强。 2.4 自动化系统的干扰

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随着自动化水平的提高，广播发射机基本实现自动化，其中信号取样、信号处理、智能控制精确度都比较高，虽然有些干扰预防措施，但在应用中各种干扰问题也是一个难题。在实际应用中，我们可以用铜或铝等导电性能良好的金属制作成封闭的金属容器，并与地线连接，把需要屏蔽的电路置于其中，使外部干扰电场的电力场不影响其内部的电路，反之内部电路也无法影响外电路。在传感器信号输出回路中增加一级隔离板，再到信号处理终端入口加入磁环，效果很好。自动化地最好不要和发射机用同一地，以减少相互窜扰和电磁波干扰。 3 广播发射系统接地要求

当接地引线较长且发射机工作频率较高时，可适当增加铜带宽度，高频接地引线在地下部分，铜带厚度应大于1mm，明敷设的高频接地铜带应刷透明漆。高频接地极采用

2000*1000*2mm紫铜板垂直埋入地下，其顶部距地表面不小于800mm。接地极四周做土质处理改善接地效果。

广播发射系统中的干扰来源是多方面及多渠道的，多点接地虽然很有效，但很难解决复杂环境下干扰的问题，电磁干扰看不见，模不着，但还是有规律可循，我们应该在产品设计过程中，在各个可能引入干扰的回路，设置各种滤波，隔离措施，对干扰信号进行有效的衰减、分离，直至减弱和消除其影响。因此要综合考虑系统中各种接地的要求，最好各系统独立接地，才能保证整个系统良好地抑制干扰从而稳定的运行。 参考文献

[1]郭云松，张子东等. 电磁兼容中的接地技术.电源技术应用，2009（1.2）：4-22. [2]吕俊峰，高梅，王峰. 接地技术在电磁兼容中的应用.中国科技博览，2013（15）：2-292.

[3]吕林强.电磁兼容中的接地技术.煤炭技术，2009（2）：2-43.