电视机本振辐射干扰

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您在看电视时,如果注意观察,会发现:当收看电视大学或英语教学节目时,电视图象比较清晰干净,到了晚上许多家都收看电视时,画面上就出现了扭来扭去的网纹。倘若有两台电视机,同时收看同一个频道的电视节目(如第8频道)时,画面质量很好。若将其中一台改收不同频道(如第2频道)的节目时,则在原收看第8频道的电视画面上立即出现网纹。这种现象就是本文要介绍的电视机的本振辐射干扰。

这种干扰轻的则与图象载频差拍产生极密的细网纹,如图1。本振信号辐射强时还会与伴音载频差拍产生较宽的网纹,由于相位的变化网纹会扭来扭去。对彩色电视机除了上述干扰现象之外,还对颜色产生干扰,轻者造成彩色失真串色,重者则可使彩色图象消色而变成黑白图象,更严重的还会使图象不同步。

图1
图1 🔍原图 (1042×443)

产生的原因

本振辐射干扰是指电视机频道选择器(高频头)内的本机振荡信号(基波或谐波),辐射到机外,对其它电视机造成的干扰。

本振信号是电视机内频率最高的信号,它比欲接收的电视信号高一个中频(我国为37MHz),很容易辐射。若辐射出来的本振信号,正好落到另一台电视机正在收看的频道内,就造成了干扰。例如,上面讲到的收看8频道节目的电视机,受到第2频道本振的干扰,其原因就是2频道本振的二次谐波(即2频道本振频率的2倍,94.75×2),恰好落入8频道频率范围内。

我国电视发射频率特性如图2所示。1个频道的带宽为 8 MHz,视频带宽为 6 MHz。绝大部本振的基波都落在距图象载频 5 MHz位置,正处在色度信号的频带内,这是对彩色图象造成干扰的原因。

图2
图2 🔍原图 (834×617)

我们在屏蔽室内做了这样的试验:有用信号在60dB(μV/m)时,本振辐射在15dB(μV)时电视机屏幕上就出现了干扰,本振辐射在26dB(μV)时干扰轻微,本振辐射在32dB(μV)时干扰十分明显,本振辐射39dB(μV)时干扰非常严重,本振辐射在45dB(μV)时就使彩色图象成为黑白图象。测试表明,即使干扰信号比有用电视信号的强度小40dB(即100倍),电视屏幕上已经可以察看到干扰现象了。国际标准规定本振辐射限额是:基波为57dB(μV/m);谐波,当频率小于300MHz时为52dB(μV/m),大于300MHz时为56dB(μV/m)。我国目前的电视机本振辐射实测值从35dB(μV/m)~91dB(μV/m)之间都存在,绝大部分机器在60dB(μV/m)~70dB(μV/m)。而电视边界服务区的电视信号场强,城市中彩色信号为73dB(μV/m),黑白信号是70dB(μV/m);农村中彩色为57dB(μV/m),黑白54dB(μV/m)。可见电视机本振辐射的实际大小已经可以和有用信号相比拟了,又因我国现在使用的中频(37MHz)对本振辐射干扰毫无抑制能力,所以本振辐射已成为重要的干扰源之一。我国现有的68个电视频道中,受本振干扰的频道如表所示,其中仅受基波辐射干扰的就有52个频道,有51个频道直接威胁着彩色信号的接收。为了使距离干扰源1米以外的彩色电视机彩色图象不受干扰,电视机本振辐射限额值必须降到42.2dB(μV/m)以下。

图3
图3 🔍原图 (903×755)

克服的办法

要避免本振辐射干扰,在自己的电视机上想办法是无济于事的,只有把造成危害的电视机找出来,使其本振辐射值降下来。但本振辐射不能无限制地降低,因为本振辐射的降低要花费代价,而电视机是民用产品,要求廉价。那么本振辐射降到多少为合适?这与电视机抗本振辐射干扰的能力密切相关。目前国产电视机中频为37MHz,在这种情况下,尽管努力把本振辐射值降到国际标准以下,也仍然达不到保护电视接收的目的。要提高电视机抗本振辐射干扰,最好是更改电视机的中频频率,如将电视机图象中频改为38MHz,以本振辐射 57dB(μV/m)为限额值,就是距离本振辐射源1米处的彩色机收看情况也良好。本振辐射达66dB(μV/m)时,距其3米处的彩色机接收情况也没有任何影响。可见中频改为38MHz的电视机抗本振干扰的能力大大提高了。至于中频的更改还有许多其它因素要兼顾考虑,下面重点介绍降低本报辐射的几点措施:

(1)合理选择本机振荡级的工作点,以使振荡波形不失真,是减少本振高次谐波的关键。

(2)注入混频级的本振信号大小要适当,过强自然会造成辐射。旧型号的高频头由于不适当地强调增益,使本振信号过强,一般在250~300μV左右。现已将注入混频级的本振信号的大小改为80~150μV。本振信号的降低是有限的,这是因为要保证波形不失真、本振级不停振和最佳混源状态。

(3)降低本振的基波辐射,主要从切断辐射路径上下功夫。如旧型号的高频头有几条引出线(混频输出线、电源线、AGC引线),它们相当于天线,容易辐射信号,因此将这些引线改经穿心电容或穿心绝缘子接入电路。

(4)高频头电路的地线应是低阻抗的。这里不是指直流电阻接近于0就是低阻抗了,而是地线的长度不要等于本振信号波长1/4的奇数倍。如果等于或近于本振信号波长的1/4奇数倍,尽管直流电阻为0,但由于电抗X为无穷大,故阻抗Z也为无穷大,不能起短路信号的目的。为此应采用多点接地,使地线回路最短。

过去高频头印制板与外壳仅两点连接,现改为4~6点接地。

(5)对本机振荡级实行屏蔽,并使其与混频级、高放级及各种引线尽可能远些。

(6)为了进一步减少本振级到天线输入端的逆向耦合作用,高放管应采用反向衰减较大的管子,天线输入端可加低通滤波器。对高频头动触骨架上的天线线圈、高放级间耦合线圈、本振线圈等,可采取相邻线圈绕向相反的方式,以降低不需要的磁场耦合。

(7)管脚引线应尽量短些,本振输出管脚和引出线上可以加穿高额小磁环,抑制辐射。

(8)减少高频头外壳的开孔,杜绝缝隙。因为缝隙相当于天线,1/100波长的缝隙辐射就很严重。必须开孔时,孔应尽量开得小些,并在孔上接一段长度大于小孔直径的金属管,使其形成波导,用来抑制辐射。(刘翔)