中波广播发射的信道噪音影响研究

总结基本有以下三种形态。

（1）外部噪音。外部噪声是非常广泛和复杂的，对传输的中波介质波影响分为以下几种：

空间辐射干扰噪声：交流电流的通过可导致周围电场强度变化，这种变化就是电场辐射，同样的，像民用配电线路中的高低压变电系统因其存在大量的线圈，也会引起周围的磁场不断地发生变化。正如我们所知道的，在闭合导体中的交变电场和磁场可以产生磁场和电场变化相同频率的交流电流，也叫感应电流。播音间的音响设备所有的元器件、导线均为导体，因此，难以避免产生感应电流，对信号的传输电路造成电磁干扰。

串扰噪声：外部一些电气设备会产生干扰信号，这些干扰信号通过电源线和信号线直接对机房的中波广播发射机产生影响。传输噪声：由于传输介质的传输过程中的受到噪声信号影响而产生。诸如连接器件质量不高、信号线屏蔽层质量差、设备接地产生的地电流影响，不同频段的电磁干扰均可能成为信道噪音的制造者。

（2）内部噪音。内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，如发射机内的各种电阻内自由电子运动、电路元器件中的电容、晶体管、放大管等元件工作时候均可以产生连续的噪音干扰，这些噪音信号，虽然对单个元件来说很微弱，甚至可以忽略不计，但经过耦合电路的放大，就会对正常信号产生干扰。此外，发射机设备在进行安装时，因安装工艺粗燥或者一些元器件自身的设计缺陷，均可能产生噪音干扰，影响节目的播出质量。

1.2 当前中波广播发射的缺陷

伴随着我国科技发展的速度越来越快，在中短波无线电发射技术中不断引进了先进设备，数字化、模块化的程度也越来越高。但电子设备的更新换代非常快，但是，要进一步提升中波广播的发射质量将要求不断购买新设备，这将不可避免地增加了中波发射成本，因此，在实际工作中波广播发射，大多数仍然使用传统设备，但传统设备受限于技术，自动化程度很低，若设备内部电子元件故障或者是信号源造成干扰没有被值机人员及时发现，对噪音产生的噪音干扰没有采取相应的措施，就会对中波发射的质量造成很大的干扰。在我国现有技术条件下对中波发射中产生的信道噪音问题，的确因自身发展过慢制约了降噪技术的推进。再加之工业环境的干扰、频率干扰等问题和一些超高的建筑结构，都一定程度上影响了中波信号的传输效果。信道噪音干扰可以引起发射设备电路的误操作，甚至造成电路的击穿、打火，造成严重的不可逆的设备损伤甚至火灾事件。此外中波发射机的正常额定电压都在规定值的范围内，若设备的开关电源控制电路接触到噪音干扰信号，极有可能引发开关电源控制电路的连锁反应，从而对安全播出造成影响，其次噪音信号长期存在的话，逐渐会降低设备电路中的一些元器件的灵敏度，使得播出的质量和效率均受到影响。

2 信道噪音的衡量参数

信噪比（S/N）：信噪比指的是电子系统中有用的信号与噪音的比例，信号的意思是通过前端设备输送进来需要这台电子系统对其进行一系列处理的电子信号，而输送进来的原信号源不包含的无规律信号，但在终端可以监测到，并且不与信号协同产生规律变化的信号即称为噪音。信噪比单位为dB，计算公式为10 log（ps/pn），其中ps以及pn分别指代信号和噪音的有效功率，我们期望的是放大电路在终端除了放大的有用信号外，没有其余额外的信号，也就是信噪比的数值趋于高，设备发射的效率越好。但实际应用中，信噪比并非衡量信道噪音性能的唯一指标，信号源输送信号进入电子系统时因其自身内阻产生的热噪音就不可避免，这些噪音决定了在信号未进入电子系统前就存在信噪比，此后，信号与噪音经过逐级放大，在放大过程中，电子系统本身产生的噪音，再次和信号源输入噪音叠加。也决定了无法单单用系统输出端的信噪比作为衡量系统性能的唯一指标。

噪音系数：噪音系数可以定义为：

上式中，Psi、Pso为系统输入端、输出端信号功率。Pni为系统输入端的噪声功率 ，由信号源内阻 Rs的热噪声提供，R s的温度一般规定为290K，即标准噪声温度。P no为系统噪声功率 ，包括输入端R s的热噪声及系统的内部噪声两个部分。但噪声系数的概念常在线性电路中进行使用，我们多采用功率增益来叙述。日常所说的接收机的噪声系数是指非线性电路之前，即检波电路的前端，由高频放大器、变频器和中频放大器组成的线性电路部分的噪声系数。

噪声温度：当一个电阻工作中产生热量，保证热噪声输出与该器件在所用频率上的噪声输出相同，用此时的绝对温度表示的温度。也即说中波发射设备的内部噪声N a可以看成是发射机内阻r在温度为Te时所产生的噪声。可以认为噪声温度是噪声功率的另一种表示形式。

3 中波广播发射的信道噪音影响及措施

3.1 提高发射功率

伴着信息技术的不断发展，对信道噪音的干扰有了新的探索，无论是什么样的信号传输，都不可避免遭遇信道噪音。而中波发射，电磁波以空气为介质，因此在传输过程中，要比有线网络传输系统更多几率的面临干扰的侵袭。中波发射就是利用中波进行传输，随便地在空中进行传播，在规定的范围之内，利用信号接收器接受信息，而信道噪声极大地阻碍了信号传输进程，影响着中波信号范围的覆盖，削弱了信号质量，造成信号失真、信号中断等问题。鉴于此，中波广播的发射宜提高发射机发射功率，增强信号强度。虽然在中波发射太而言增加了一定成本，但是在相同范围内，可以有效减少噪声干扰。

3.2 信道噪音源

提高广播发射功率，会增加中波广播发射的成本。而且信道噪音也会因整机功率的提升而进一步加重干扰，所以，提升功率并非最有效的方案，在无法改变中波广播发射利用空气为介质的这一前提下，可以考虑增设过滤设备在终端接收装置的前端，滤除无用的信号，从而减少接收机的噪音干扰，为了达到更好的过滤效果，可以对电路模板中的FPGA内部进行编程，添加设计多个滤波器，同时对数据进行大量的采样，最后进行技术纠错。此外，伴随着我国中波广播数字化的进程加速，在未来，采用信道编码的数字化信号传输和模块化的发射机系统也将在很大程度上解决信道噪音困扰。

3.3 控制温度

适宜的工作温度是保证发射机可靠运行的必要条件，中波发射机房全固态发射机工作温度一般在15℃～40℃之间，相对湿度小于85%。发射机多采用风冷系统，发射机功率放大器大功率状态运行下，功放管工作寿命会遵循工作温度每升高7℃-10℃，失效率成倍增加的损坏规律，系统要求管芯的工作温度应在110℃以下，可见发射机风冷系统可靠工作是保证发射机安全运行的关键。因此，应保证机房常年尽可能处于恒温恒湿条件，避免发射机开机时机房温度太低，造成放大器功放管冲击电流太大，损坏功放管。

4 结语

由上可知，作为广播电视发射的重要组成之一的中波发射，更容易受到信道噪音干扰，所以必须在日常工作中增加对消除信道干扰的措施的研究。通过对噪音产生的根源及其参数衡量标准的研究，和我国目前中波发射机的现状进行结合，要想提高中波发射效率，必须在提高发射功率前提下，进一步采用适当降噪方法，消除信号源噪音以及系统内噪音，有效提升发射效率。

参考文献

[1] 张冲.当前中波广播存在的问题和发展方向[J].黑龙江科技信息，2014（22）：142.

[2] 林晓斌.浅谈中波发射机房系统的噪声干扰与抑制措施[J].科技传播，2010（3）：117-120.

[3] 金霞.基于中波广播发射的信道噪声影响分析[J].科技传播，2015（1）：115-116.

收稿日期：2015-11-16

作者简介：师红伟（1966—），男，河南荥阳人，本科，毕业于中国传媒大学，高级工程师，研究方向：广播电视无线电发射。

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