中波廣播發(fā)射技術(shù)及維護(hù)探究

孔德利

（云南省廣播電視局麻栗坡中波臺(tái)，云南 文山663600）

中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)在廣播事業(yè)中占據(jù)著重要地位，也是推動(dòng)廣播事業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。中波廣播發(fā)射技術(shù)的出現(xiàn)有效改善了傳統(tǒng)信號(hào)傳播技術(shù)的劣勢(shì)，可以讓信號(hào)傳播變得更加穩(wěn)定、便捷。新時(shí)期，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，中波廣播發(fā)射技術(shù)也在不斷升級(jí)和創(chuàng)新，技術(shù)形態(tài)變得更加多元，如固態(tài)化形式、數(shù)字化形式等，極大的提升了廣播信號(hào)（電磁波）的傳播質(zhì)量和效率，同時(shí)可以有效降低了能耗高的問題。從另一個(gè)角度分析，隨著性能的提升和功能的完善，中波廣播發(fā)射設(shè)備結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，提升了運(yùn)維難度，這就要加強(qiáng)中波廣播發(fā)射設(shè)備的維護(hù)工作，保證中波廣播設(shè)備可以正常運(yùn)行。

1 中波廣播發(fā)射技術(shù)原理

中波廣播發(fā)射技術(shù)的核心是發(fā)射天線，是以電磁波為載體實(shí)現(xiàn)信息收發(fā)的設(shè)備。中波廣播的主要功能是放大傳輸電磁波，這樣信號(hào)即可在短時(shí)間內(nèi)傳播更遠(yuǎn)的距離，還可以保證數(shù)據(jù)傳遞精度。中波廣播天線傳播信號(hào)的具體流程為：天線放大所需傳輸?shù)男盘?hào)數(shù)據(jù)，以發(fā)射機(jī)為載體發(fā)送信號(hào)，在廣播天線覆蓋范圍的空間基點(diǎn)可以接收信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，之后將所接受的信號(hào)返回給中波天線。在信號(hào)收發(fā)過程中，中波廣播天線決定了信號(hào)傳播范圍、精準(zhǔn)性。如果中波廣播天線設(shè)置不當(dāng)，會(huì)對(duì)信號(hào)收發(fā)質(zhì)量、傳播范圍造成極大的影響。

2 中波廣播發(fā)射技術(shù)

常見的中波廣播發(fā)射技術(shù)包括單塔型發(fā)射技術(shù)、定負(fù)荷型單塔發(fā)射機(jī)技術(shù)、新型式發(fā)射技術(shù)以及信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)，其主要表現(xiàn)在：

2.1 單塔型中波廣播發(fā)射技術(shù)。中波廣播發(fā)射技術(shù)的最大特點(diǎn)就是垂直極化波，單塔型中波發(fā)射技術(shù)就是利用了垂直極化波實(shí)現(xiàn)信息傳輸。單塔發(fā)射天線本質(zhì)上為垂直振子，主要是設(shè)置在燈塔底部的電流分布區(qū)域，因此可以將燈塔視為振子。燈塔上的組件包括底座、繩拉等絕緣性部件。可見，中波傳播中繩拉、網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)、底座都是不可或缺的部分。相比其他中波廣播發(fā)射技術(shù)，改發(fā)射機(jī)技術(shù)的輻射范圍、傳播方向存在著隨機(jī)性，如果天線和地面平行時(shí)輻射信號(hào)強(qiáng)度為最大，但是輻射范圍不固定。大多數(shù)情況下，單塔型發(fā)射天線主要是安裝在燈塔斜拉塔上。

2.2 頂負(fù)荷型單塔發(fā)射技術(shù)。頂負(fù)荷型單塔天線主要是設(shè)置在低于標(biāo)準(zhǔn)高度燈塔上，該發(fā)射天線發(fā)射頻率非常低，通常不高于900kHz，但是該發(fā)射天線功率低、電流小，因此要重新設(shè)置放大發(fā)射功率設(shè)備。常見的做法是將多個(gè)頂負(fù)荷型單塔天線綁扎到一起，并將綁扎天線設(shè)置在燈塔頂部，這樣燈塔電流傳播頻率可以提升到200kHz[1]。在實(shí)際安裝設(shè)計(jì)中，要保持發(fā)射天線、斜拉線之間保持一定的角度。

2.3 新型式發(fā)射技術(shù)。中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)有很多，主流的發(fā)射天線為桅桿類結(jié)構(gòu)形式，但是該結(jié)構(gòu)形式也存在很多的缺點(diǎn)，如塔高、占地面積大、大面積鋪設(shè)地網(wǎng)、人財(cái)物耗費(fèi)量大、技術(shù)難度大等。隨著中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)不斷完善，也提出了新型式發(fā)射機(jī)技術(shù)。該項(xiàng)發(fā)射技術(shù)主要是采用了頂負(fù)荷錐面特性，天線高度非常低，可以實(shí)現(xiàn)電流分流，加速電流流動(dòng)效率。該項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是可以提升發(fā)射天線的運(yùn)行效率，不僅可以有效提升信號(hào)廣播輻射量，同時(shí)也可以最大程度上利用空間資源，特別是在山區(qū)、盆地等非平原地區(qū)，依然可以保持良好的信號(hào)傳播范圍和強(qiáng)度。

2.4 中波廣播信號(hào)效率增強(qiáng)技術(shù)。在中波廣播發(fā)射中，天線效率作為非常重要的衡量指標(biāo)，想要確保天線設(shè)計(jì)的科學(xué)性，就必須要全面提高天線運(yùn)行效率。從中波天線運(yùn)行原理可知，天線效率是天線發(fā)射功率和接收有功功率的比值，理論上天線收發(fā)信號(hào)中都會(huì)產(chǎn)生損耗，因此天線效率通常不會(huì)大于1[2]。想要提升天線效率，要保證地網(wǎng)設(shè)置的科學(xué)性。同時(shí)，當(dāng)今輻射電阻作用越明顯，輻射電阻為輻射功率、饋電電流的平方比，通過輻射電阻計(jì)算可以更好的計(jì)算天線參數(shù)。在實(shí)際選擇中的饋電電流波流、天線尺寸形狀會(huì)直接影響輻射電阻大小，因此必須要保證尺寸、形狀的科學(xué)性才可以提升天線發(fā)射性能。

3 中波廣播發(fā)射機(jī)維護(hù)措施

中波廣播傳播技術(shù)在多年發(fā)展中，發(fā)射技術(shù)種類也越來(lái)越多，雖然新型發(fā)射機(jī)的使用壽命更長(zhǎng)，但是為了保持信號(hào)收發(fā)質(zhì)量、信號(hào)傳播強(qiáng)度，依然要做好中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)維工作，從部件、電氣系統(tǒng)、天線、信號(hào)干擾、日常管理等方面出發(fā)，保證中波廣播發(fā)射機(jī)維護(hù)的綜合性和全面性。

3.1 部件維護(hù)。中波廣播各個(gè)部件都會(huì)影響信號(hào)收發(fā)性能，包括塔架、底座、斜拉桿、桅桿等。這些部件都暴露在環(huán)境表面，因此要噴涂一些防腐、防曬材料保養(yǎng)，避免雨水等加速腐蝕。桅桿保養(yǎng)中要重點(diǎn)檢查拉伸數(shù)值，將拉伸數(shù)值調(diào)整到設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，定期進(jìn)行檢查。還要對(duì)零部件進(jìn)行質(zhì)量檢查，如塔吊、底座螺栓是否擰緊，銹蝕情況是否嚴(yán)重等，一旦發(fā)現(xiàn)裂痕、銹蝕嚴(yán)重等問題必須要更換，避免零部件脫落。部件性能檢測(cè)主要是采用定期抽樣檢測(cè)法。

3.2 電氣系統(tǒng)維護(hù)。時(shí)刻關(guān)注發(fā)電機(jī)控制面板的信息數(shù)據(jù)，一旦系統(tǒng)發(fā)出了警報(bào)信號(hào)要及時(shí)處理，實(shí)時(shí)對(duì)發(fā)射機(jī)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)督檢查。在電氣系統(tǒng)處于非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，運(yùn)維工作人員要對(duì)發(fā)射天線進(jìn)行性能檢查，特別是要關(guān)注發(fā)射天線中的零部件，不得出現(xiàn)損壞、裂縫、銹蝕等問題[3]。做好電阻檢測(cè)，采用電阻檢測(cè)儀測(cè)試電阻，特別是要關(guān)注電源電阻、桅桿底座電阻，分析電阻值是否出現(xiàn)了激烈波動(dòng)情況，分析產(chǎn)生電阻異動(dòng)的原因，通常是電路故障（短路、斷路等）和接地故障。

3.3 干擾處理。在我們?nèi)粘Ｉ钪须姶挪ㄊ菬o(wú)處不在的，而中波廣播發(fā)射技術(shù)是以電磁波為載體，因此可能會(huì)被相近頻率的電磁波所干擾，降低信號(hào)收發(fā)性能、產(chǎn)生信號(hào)丟失等現(xiàn)象。對(duì)于電磁干擾問題，要先找出干擾源，排查相近頻率的干擾信號(hào)。在電磁干擾處理中，可以從以下幾個(gè)方面出發(fā)：

（1）硬件屏蔽。一旦發(fā)現(xiàn)了電磁波干擾問題，先對(duì)發(fā)射機(jī)金屬箱接地性能進(jìn)行檢查，良好的接地手段可以在一定程度上削弱外界電磁波的影響。還可以增設(shè)隔離屏蔽器，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行過濾，從而保證信號(hào)收發(fā)質(zhì)量[4]。（2）光電隔離。采用光電隔離器來(lái)隔離干擾電磁波，外界信號(hào)與發(fā)射信號(hào)隔離保證發(fā)射機(jī)天線收發(fā)信號(hào)質(zhì)量。除了光電隔離器，還可以采用屏蔽線、雙絞線作為隔離裝置，可以有效減少外界干擾等問題。

3.4 天線維護(hù)。天線長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外環(huán)境中，長(zhǎng)期經(jīng)受風(fēng)吹雨淋，因此會(huì)造成天線腐蝕、損壞，嚴(yán)重會(huì)造成塔身破壞，影響信息傳輸質(zhì)量，中波廣播系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。為了保證中波廣播系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，全面加強(qiáng)天線維護(hù)工作十分重要，預(yù)防質(zhì)量事故發(fā)生。在雷雨季節(jié)，要定期檢查天線上的避雷裝置，一旦發(fā)出問題要及時(shí)作出調(diào)整，檢查天線接地狀況是否良好，并做好接地調(diào)整工作。在大風(fēng)天氣下，運(yùn)維管理人員要關(guān)注天線抗風(fēng)狀況，避免風(fēng)力過大刮斷天線。

3.5 日常維護(hù)。定期做好發(fā)射機(jī)房清理工作，特別是要降低空氣含塵量，做好設(shè)備除塵工作，保證每周可以清理一次機(jī)房和設(shè)備。做好攻防、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的濾網(wǎng)清理，同時(shí)檢查是否存在螺絲松動(dòng)、接觸不良、發(fā)熱嚴(yán)重等情況，還要重點(diǎn)檢查電容器、變壓器是否存在泄漏問題。根據(jù)控制面板運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)判定發(fā)射機(jī)運(yùn)行情況，加強(qiáng)發(fā)射塔的巡檢工作，記錄故障表現(xiàn)、處理信息，并做好信息存檔[5]。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行電壓和波形動(dòng)態(tài)，傳感器可以向終端實(shí)時(shí)發(fā)送發(fā)射機(jī)運(yùn)行指標(biāo)，并與額定數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)比，如果出現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)信息，必須要及時(shí)找出原因，做好維護(hù)工作。定期給天線的卸扣、拉線、夾頭、繩圈等上油，減少腐蝕幾率和表面脫落幾率。天線絕緣子檢查也十分重要，發(fā)現(xiàn)絕緣子損壞要第一時(shí)間更換。如果絕緣性能不足，一定要找出原因并解決。

綜上所述，隨著我國(guó)廣播事業(yè)不斷發(fā)展，中波廣播成為了廣播領(lǐng)域中的中流砥柱，推動(dòng)了電視廣播事業(yè)發(fā)展進(jìn)程。中波廣播發(fā)射技術(shù)可以劃分為單塔型發(fā)射技術(shù)、定負(fù)荷型單塔發(fā)射機(jī)技術(shù)、新型式發(fā)射技術(shù)以及信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)，無(wú)論是哪種發(fā)射技術(shù)，都要全面做好運(yùn)維管理工作，確保零部件、天線、電氣系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，減少干擾信號(hào)影響，做好日常管理工作，這樣才能夠保證信號(hào)收發(fā)的質(zhì)量和效率，延長(zhǎng)中波信號(hào)發(fā)射機(jī)的使用壽命。