范学东

摘 要：DF100 kW PSM短波发射机是我国短波广播事业中的重要机型，其工作载波频率在3.2～26.1 MHz。由于其在高频频率的范围内工作，且机箱中有各种变压器、电源和电路板，所以，在发射机工作的过程中会产生许多高频率的电磁辐射。主要分析了发射机在抗电磁干扰方面所采取的措施，并且将这些措施应用在其他高频设备中也具有一定的借鉴意义。

关键词：电磁干扰；磁环；穿心电容；滤波器

中图分类号：TN838 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.070

电磁干扰一直是电气行业面临的一个重要问题，在设备工作的过程中，它无处不在，严重时还会影响设备的运行。怎样有效抑制电磁干扰，在工作中采取相应的解决措施，是涉及电磁干扰行业人员必备的基础技能。DF100 kW PSM短波发射机在我国短波广播事业的发展中占有非常重要的地位。这类发射机在全国分布范围很广，其工作频率都在高频内，因此，会产生很多较强的电磁干扰。如果不能有效处理这些电磁辐射，很可能会使得发射机的表值出现异常，各项指标达不到技术的要求，不能进行正常的调谐。所以，相关工作人员就发射机在抗高频方面提出了很多措施，而这些措施同样可以应用于其他存在电磁干扰的工作领域，它们能有效解决绝大部分高频电磁干扰问题。

1 电磁干扰

电磁干扰是干扰电缆中的信号，并有效降低信号完好性的电子噪声。电磁干扰的传播方式一般分为2种，即传导耦合方式和辐射耦合方式。

根据电磁干扰产生的方式，抗电磁干扰的基本措施可以分为4种：①通过屏蔽层抑制辐射干扰；②通过磁环抑制传导干扰；③通过穿心电容抑制传导干扰；④通过低通滤波器抑制高频干扰。

下面结合DF100 kW PSM发射机的工作，简要分析这4种抗电磁干扰方式。

1.1 通过屏蔽层抑制辐射干扰

金属箱体屏蔽是抑制电磁干扰最重要且有效的手段，它主要是针对辐射的电磁干扰进行屏蔽抑制。电磁屏蔽按其屏蔽原理可分为以下3种：①电场屏蔽。它可以分为静电屏蔽和交变电场屏蔽。②磁场屏蔽。它包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。③电磁场屏蔽。它是前两种的总和。在DF100 kW PSM发射机一单元机箱中有各种变压器、整流模块和电路板，当其工作时，会使一单元机箱中的电磁频谱变得很复杂，单位体积内电磁功率密度会很大。如果不能有效处理这些电磁辐射，发射机就不能正常工作。在一单元中，功率表、反射功率表和自动增益控制器件采用金属壳屏蔽方式屏蔽、隔离外界的辐射。发射机的一、二、三单元机箱都是独立的金属箱体，这在很大程度上防止了各单元之间相互干扰的可能。

屏蔽抑制是一种双向抑制技术，既可以限制内部辐射的电磁能量泄漏，又可以防止外部辐射干扰进入。要想达到此效果，在选择了具体的屏蔽抑制干扰措施后，金属外壳就必须接地，这样才能实现对电磁干扰的双向抑制。

1.2 通过磁环抑制传导干扰

对于无线信号，其频率越高就越容易产生辐射。如果信号线没有金属屏蔽网层，那么，这些信号线就等同于天线，发射和接收周围电磁环境中各种杂乱的高频信号；如果这些信号叠加在有用的传输信号上，就有可能会改变原来传输的有用信号，在自动控制时就可能会产生有误的操作动作。

磁环又名铁氧体磁环，其作用相当于低通滤波器，它能较好地解决电源线、信号线和连接器的高频干扰抑制问题，是电子电路中常用的抗干扰元件。它对高频噪声有很好的抑制作用，生活中最常见的就是将其应用在显示器的连接线上。

铁氧体是一种利用高导磁性材料渗合其他金属混合制成的。其工作特性主要表现在低频段，铁氧体抗干扰磁心呈现出非常低的感性阻抗值，不影响数据线或信号线上有用信号的传输；而在高频段，从10 MHz左右开始，阻抗增大，其感抗分量仍然较小，但电阻性分量却迅速增加，当有高频能量穿过磁性材料时，电阻性分量就会把这些能量转化为热能耗散掉，使高频电磁干扰信号衰减，而对低频有用信号的阻抗可以忽略，因为它不影响电路中正常信号的传输。尤其是在自动化控制领域，采用这种简单、有效的方式会在很大程度上减少在硬件上设计滤波电路的工作。

在实际工作过程中，要根据电磁干扰的频率特点调整信号线在磁环上的匝数。绕在磁环上的匝数越多，对频率较低的干扰抑制效果就越好，而对频率较高的噪声抑制作用就较弱。通常情况下，当干扰信号的频带较宽时，可在电缆上套2个磁环，每个磁环绕不同的匝数，这样就可以在抑制高频干扰的同时也抑制低频干扰。

1.3 通过穿心电容抑制传导干扰

穿心电容包括三端电容、2个引脚和1个接地端。2个引脚之间与普通电容的接法一致，但是，其有接地端并且接地端面积比较大，接地端安装方式有焊接式和压接接触式。正是因为接地端的存在，所以，穿心电容接地电感非常小，引线电感也非常小，输入和输出端被接地端金属板隔离，并消除了高频耦合，使穿心电容具有接近理想电容的滤波效果。在DF100 kW PSM发射机中，为高末电子管栅极、帘栅极供电时，采用了穿心电容，它能有效滤除高频环境中的电磁干扰，为电子管各极供电提供了稳定的电源保障。

1.4 通过低通滤波器抑制高频干扰

低通滤波器容许低于截止频率的信号通过，但是，高于截止频率的信号不能通过电子滤波装置。最简单的滤波器为RC滤波器。

无源RC低通滤波器的组成元件为电阻R和电容，它是一阶系统。无源RC低通滤波器如图1所示。由于电阻R与频率无关，RC低通滤波器比LC低通滤波器在设计和器件选材方面

要简单，所以，它不适用于大功率输出，仅能应用在弱信号处理和微小功率应用方面。同样，RC低通滤波器可以进行级联，由此组成多阶系统。如果在使用过程中要达到滤波效果，就要求前级输出的阻抗要足够小，而后级输入的阻抗足够大。组建有源RC滤波器时，需要增加放大器。

图1 无源RC低通滤波器 图2 低通滤波电路输出信号

振幅与频率的关系

DF100 kW PSM发射机中采用的是无源LC滤波器，感抗是随着频率的增加而增加的，而容抗随着频率的增加而减小，如图2所示。因此，LC低通滤波器串臂接电感，并臂接电容，而高通滤波器的电容、电感的接法相反。该发射机采用的是LC低通滤波器，可对主要次谐波（3，5，7）构成低阻抗旁路。无源LC电路不易集成，通常用在电源整流后的滤波电路中。在发射机的电子管屏极高压供电中使用，能够有效地滤除电源上的阶梯波形，使波形更加平滑。当滤波器主要用于滤除电压纹波或谐波时，采用串联方式；当滤波器主要用于滤除电流谐波时，采用并联的方式。发射机中无源LC滤波器既有串联又有并联。这样做，可以同时对电压和电流进行滤波。

2 结束语

在DF100 kW PSM发射机工作过程中，采用了大量的防电磁干扰措施，这使得发射机能够在复杂的环境中稳定工作。本文主要了解了发射机中抗电磁干扰元器件的工作原理，对发射机的日常维护工作有很大的帮助。

〔编辑：白洁〕