楊建國(guó)
接地技術(shù)在廣播信號(hào)的安全、有效、高質(zhì)量傳輸中,起著關(guān)鍵作用。如果接地技術(shù)或工藝不達(dá)標(biāo),就會(huì)經(jīng)常造成廣播信號(hào)相互干擾、發(fā)射設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配不穩(wěn)定等眾多意想不到技術(shù)問(wèn)題。
(1)控制和數(shù)字電路中,高電平或低電平的參考零電位,叫做數(shù)字信號(hào)地。(2)廣播信號(hào)中,音頻信號(hào)、載波信號(hào)及電源信號(hào)等模擬信號(hào)的參考地叫模擬地。(3)電路中需要處理的信號(hào)的參考零電位叫信號(hào)地,主要為各類變送器、傳感器等儀器設(shè)備送過(guò)來(lái)的信號(hào)參考地。(4)交流地:設(shè)備的供電網(wǎng)絡(luò)接地線,是交流供電電源的地線。(5)直流地:交流信號(hào)通過(guò)整流濾波穩(wěn)壓后得到直流供電電源的地線。(6)屏蔽地:信號(hào)傳輸屏蔽線、發(fā)射機(jī)及相關(guān)設(shè)備的外殼接地。(7)高頻地:廣播載波信號(hào)的接地。(8)低頻接地:廣播音頻信號(hào)的接地。(9)防雷接地:為防止設(shè)備雷擊而采用的接地。
(1)單點(diǎn)接地:主要用于比較簡(jiǎn)單的單頻電路中,比如說(shuō)邏輯控制電路和有些功能單一的執(zhí)行電路。單點(diǎn)接地有并聯(lián)接地及串聯(lián)接地之分。(2)頻率高于10 MHz的信號(hào)存在著電容分布問(wèn)題,為了盡可能減少或消除干擾,在高頻處理電路中,必須采用多層或多點(diǎn)接地技術(shù),這樣才能有效地避免高頻信號(hào)帶來(lái)的電容分布問(wèn)題。(3)多種接地方式混合使用:混合接地方法主要用于多頻處理的復(fù)雜系統(tǒng)中,如廣播發(fā)射臺(tái)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),要采樣控制的信號(hào)中存在著10 MHz以下的中波頻率及10 MHz以上的短波及調(diào)頻頻率;既存在著高壓直流電,又存在著采集電路的高頻時(shí)鐘信號(hào)。在這樣的復(fù)雜環(huán)境中,必須因地制宜,采取混合接地方式。
(1)一般由于存在接地形成的環(huán)路干擾,且在低頻電路中,布線和元件間的電感并不是什么大問(wèn)題,因此控制系統(tǒng)或音頻電路采用一點(diǎn)接地方式。
(2)在電源地線的兩點(diǎn)間會(huì)有一定的電壓(小則幾mV,高則幾V),因?yàn)榈碗娖降膮⒖茧妷褐迪鄬?duì)較低,干擾信號(hào)一旦疊加到低電平上,就會(huì)直接改變其邏輯值,造成嚴(yán)重混亂,所以在設(shè)計(jì)系統(tǒng)式交流地和信號(hào)地時(shí)必須分開(kāi)。
(3)全設(shè)備浮空時(shí),其對(duì)地絕緣阻抗必須保證50 MΩ以上,這種方法比較簡(jiǎn)單省事,成本也低,但這種方法也有不足,即它的抗干擾能力會(huì)隨著絕緣電阻的下降嚴(yán)重變壞。所以,無(wú)法保證絕緣阻抗質(zhì)量的穩(wěn)定性時(shí),要采用設(shè)備懸浮而其機(jī)殼接地的方法,并保證機(jī)殼良好穩(wěn)定接地,雖然這樣做成本高,操作起來(lái)也有一點(diǎn)復(fù)雜,但這樣做設(shè)備抗干擾能顯著提高,特別是對(duì)高頻電磁波的抗干擾能力大大增強(qiáng)。
(4)模擬地。模擬地的好壞直接影響廣播節(jié)目的播出質(zhì)量和控制系統(tǒng)的采集精度及控制準(zhǔn)確度,必須保證模擬地的連接方法正確。因?yàn)?,模擬信號(hào)系統(tǒng)的抗共模干擾能力差,因此對(duì)模擬信號(hào)采用屏蔽懸浮接地模式,具體步驟和方法嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并施工,確保良好的接地效果及接地效果的穩(wěn)定性。
(5)在廣播電視發(fā)射設(shè)備的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,為了消除被采集信息的電容耦合噪聲,提高被采集信息的有效率和控制過(guò)程的高精度,一般對(duì)設(shè)備及信號(hào)傳輸線路采用屏蔽措施。根據(jù)屏蔽要達(dá)到的目的不同,所采用的屏蔽方式也有所不同,下面介紹幾種屏蔽方式。①要消除和抑制高頻電路中的分布電容問(wèn)題,采用電場(chǎng)屏蔽方法(也就是接大地的方法)是一個(gè)最有效的途徑。為了消除廣播發(fā)射天線及雷達(dá)等高頻電磁波輻射的干擾,在屏蔽層和大地之間,用低阻金屬材料做一個(gè)高導(dǎo)通路即可。②磁場(chǎng)屏蔽的方法主要用于防止磁鐵、電機(jī)、變壓器、線圈等電磁感應(yīng)的領(lǐng)域內(nèi)。磁場(chǎng)屏蔽主要采用高導(dǎo)磁材料使磁路閉合的方式。③為了有效避免噪聲電流造成干擾,在信號(hào)電路中采取單點(diǎn)接地方式時(shí),低頻電纜的屏蔽層也要接地處理。④在系統(tǒng)中,把接地處理的放大器和未接地的信號(hào)源相連時(shí),輸入端的屏蔽和放大器的公共端要相連。把沒(méi)接地的放大器和接地的信號(hào)源相連時(shí),要把放大器的輸入端和信號(hào)源的公用端相連。
對(duì)于廣播電視電氣系統(tǒng)的不同接地方式,應(yīng)按每一個(gè)系統(tǒng)或功能模塊的接地要求和目的分類實(shí)施,不能把任意地連接在一起,要根據(jù)不同的系統(tǒng)要求,做成若干獨(dú)立的接地子系統(tǒng)后,最終才把不同的接地子系統(tǒng)連接在一起,統(tǒng)一做成總接地,只有這樣設(shè)備和控制系統(tǒng)才能正常穩(wěn)定地工作。