賀培洲
(作者單位:延安廣播轉播臺)
近年來,我國新媒體技術得到全面發展,各類信息傳播手段極大地改變了人們的生活方式。但在我國某些偏遠地區,因地域環境的限制,仍然需要使用基層綜合發射臺作為信息共享與傳播的主要途徑,人們在生產和生活過程中對其的依賴性很高。在基礎綜合發射臺建設發展過程中,部分強大高頻電磁場會影響綜合發射臺的運行質量,廣播信號被干擾,這讓信息傳播質量難以得到根本性改善,無法有效滿足區域內人民群眾在廣播信息獲取層面的實際需求。
中波廣播是指波長與頻率位于中波頻段的無線電廣播。中波廣播范圍可在531 kHz到1 620 kHz之間進行選擇,其頻率較低,波長較長,因此不易受到地質條件因素限制。中波廣播的傳播模式可分為地波、天波兩種基本類別,工作人員可根據時間段的不同和天氣因素的影響,合理調整傳播模式,從而有效提高基礎綜合發射臺的工作效率。通常情況下,白天基礎綜合發射臺的傳播模式主要為地波。地波傳播方式容易受到地質環境因素影響,信號衰減明顯。但地波經常被用于短途通信,因此其信號傳播相對穩定,且信號接收效果良好,可滿足各類生產、生活需求。夜間,基礎綜合發射臺在發射中波廣播時,一般使用天波傳播模式,而這主要由于電離層高度的變動[1]。電離層的高度下降,尤其是高海拔地區,為信號的傳輸提供了較好的幫助。在天波傳播過程中,電波信號需要在電離層與地面之間往復運動,有效放大其信號傳播距離,這可以避免信號大量延遲與衰減現象的出現。
與傳統無線電廣播相比,調頻廣播本質上是一種無線電設備,其使用優勢十分明顯,如無需立桿架線、覆蓋范圍廣、無限容量拓展且安裝使用便捷可靠等。此外,調頻廣播在性能與組件價格層面也有著較大優勢。調頻廣播用于學校中不僅可有效降低廣播建設經費,也可節省場地,避免浪費大量土地資源。調頻廣播在學校里的地位非常高,其在日常教學與管理過程中所起到的作用更是無可替代。
同臺中波廣播與調頻廣播信號干擾現象十分常見,技術人員需要調查干擾原因,對調頻廣播信號和中波廣播信號進行全面分析,對廣播信號的傳播與接收等環節進行綜合對比,如分析串音信號,并對串音信號的不同情況展開更為深入的探討[2];分析可能出現串音現象的信號位置,如信號發射天線、激勵器、發射機、接收機天線等,并對各類問題進行逐一分類與排除。
2.1.1 分析發射天線位置
認真分析發射天線位置,排查其是否存在串入中波廣播信號的可能性,并在排除過程中依照規定的操作順序和調頻廣播工作特點進行逐一檢查。首先,技術人員需要將發射機的饋線斷開,隨后連接假負載,并同步開啟信號發射機。經過以上兩個環節后,如果依舊發現調頻廣播接收設備中串入中波廣播信息,那么基本可以判定干擾位置并不發生在發射天線位置。此時,技術人員可檢查其他設備。
2.1.2 分析發射機激勵器音頻輸入位置
認真分析發射機激勵器音頻輸入位置是否存在串入中波廣播信號的可能性。技術人員在排除發射天線位置不存在信號干擾現象后,應及時恢復饋線,并依照發射機激勵器音頻接入的具體需求,在設備工作一段時間后再進行檢查,判斷相關設備的工作狀態與能力。如果此時不存在任何聲音,就可以排除發射機激勵器存在音頻亂入的可能性[3]。如果其內部存在雜音,或是發現中波廣播信息所轉載的信息,那么說明此處存在串入現象。
2.1.3 分析智能信源切換器
在當前中波廣播與調頻廣播相互干擾實際場景中,智能信源切換器的問題比較明顯。智能信源切換器在發射站之間的位置非常適中,而這種模式在提高廣播信號質量方面有著很大的優勢,但切換器的輸入輸出連接處也是中波廣播信號最容易串入的位置,這讓調頻廣播的工作效率受到很大影響。如果智能信源切換器的輸入輸出位置已被中波廣播信號干擾,則調頻廣播將會出現噪音。針對這種現象,技術人員首先要完成發射機激勵器的信號發射恢復工作,然后將智能信源切換器的輸入與輸出連接器進行關閉操作。此時,如果繼續聽到噪聲,那么就可以判定輸入輸出位置串入中波廣播信號;如果噪聲消失,那么就需要進行深層次的檢查工作。
2.1.4 分析接收機接頭處
如果以上三項檢查完成后,依舊不能判斷出具體的干擾源,那么就要對接收機接頭處是否存在串入中波信號進行判定。在實際操作過程中,為提高檢查工作的質量與效率,技術人員需要對智能信源切換器的輸入輸出位置進行特殊處理,如對接頭處重新焊接,進而保證輸入輸出位置無法聽到中波廣播節目。在此條件下,如果依舊發現調頻廣播信號內部存在噪音,那么可以判定接收機接頭處的處理不夠合理,該位置存在一些技術問題,技術人員需要對其進行特殊深化處理。
通常情況下,調頻廣播信號受到中波廣播信號干擾時,依照干擾源與機制的不同,可將干擾類別分為感應干擾與傳導干擾。感應干擾亦可分為靜電感應與電磁感應兩種類別。對于靜電感應來說,這種干擾主要發生在基礎綜合發射臺的電路之間,這些電路在使用過程中很容易因寄生電容而產生靜電問題,而靜電問題會進一步導致某些電路的負載發生變化,并影響到另一電路,所以在電子技術領域,靜電感應也被稱之為電容耦合問題。對于電磁感應來說,這種干擾主要來源于電路之間的互感現象。在電路運行與使用過程中,如果某一個電路的電流出現變化,那么與其相鄰的電路將會出現感應電壓,而這一現象也被稱之為感應耦合現象。
因此,無論是靜電感應,或是電磁感應,都是電磁場或電路之間的距離過近導致,也可以理解為不同電磁場之間沒有進行有效分割[4],進而導致調頻廣播信號串入中波廣播信號。例如,10kW中波發射機在運行時,發射機信號的輸入與輸出都會出現短時高電壓大電流的回路,這一短時的電壓與電流波動將會出現十分明顯的電磁感應現象,加之調頻廣播高頻磁場的相互影響,將直接導致中波廣播信號串入調頻廣播信號之中,最終影響基礎綜合廣播平臺的工作水平。
多數電磁波傳輸設備都存在傳導干擾問題,如電源電路與信號線等,其不僅會影響信號質量,也會降低系統功率。傳導干擾現象發生時,廣播發射系統的信號強度被逐步削減,尤其是在高頻調頻廣播層面,其干擾程度要超過中波廣播。而正是這種現象,促使中波廣播信息輕易不會串入調頻廣播信號之中。但是,基礎綜合發射臺在特殊條件下形成的交互作用,讓中波廣播發射機與調頻廣播發射機出現交互作用,二者之間形成傳導干擾,那么發射機的運行效率將會大幅下滑,調頻廣播發射機產生的磁場與中波發射機產生的磁場發生耦合,最終導致二者形成相互的傳導干擾。例如,在10kW中波發射機運行過程中,如果其附近存在1 kW調頻廣播發射機,那么當二者同時工作時,其產生的磁場將會劇烈干擾,并導致二者正常運轉的條件被破壞。
技術人員在執行干擾故障信號排除工作時,應遵照中波廣播與調頻廣播的運行工作特性。首先,技術人員需要檢查音頻接頭的焊接質量,確定其是否存在焊接不良現象,并檢查智能切換器、音頻輸入輸出接頭是否正常等。如果這些位置出現問題,則會出現電磁感應干擾,進而引發中波廣播串入調頻廣播的現象。故障排除時,技術人員必須重新焊接智能切換器,音頻輸入與輸出連接頭等位置。其次,技術人員可采用監聽設備,快速完成對干擾故障信號的分析與排查,從而確保音頻連接位置處于完好狀態。同時,在更換智能信源切換器時,技術人員要使用監聽設備監聽中波廣播音頻信號,提高問題排查的精準度。此外,連接接收機與切換器時,也要將二者牢牢地固定在支架上,確定連接牢固后才將其連接到音頻輸入與輸出連接器位置。此時,如果監聽器無法收聽到中波廣播串音,則基本已確定故障排除。
此外,在排除干擾信號過程中,技術人員也要對調頻廣播信號的傳播和接收路徑進行分析。通常情況下,中波廣播干擾調頻廣播可發生在任意位置,如發射天線、發射機激勵器、音頻輸入連接位置、智能信源切換器輸入輸出位置等,這些位置都可能出現串入現象[5]。因此,技術人員在執行故障排除工作時,應按照信號的發生順序進行排查。首先,確定發射天線位置是否存在中波廣播串入現象,并檢查發射機的硬饋,確定其是否斷開。其次,技術人員也要分析發射機激勵器與音頻位置是否存在串入中波廣播信號的現象。如果該環節不存在問題,則需要檢查信源智能切換器輸入輸出位置,利用特定的監聽設備,確定其是否存在中波廣播信號串入現象。
抗干擾技術是解決中波廣播干擾調頻廣播問題的重要技術,技術人員可針對不同的感應干擾現象,設置更具針對性的抗干擾技術模式。例如,可采用電磁屏蔽手段,確保高頻環境下電阻金屬的正常使用,而電磁屏蔽主要利用金屬內部電流完成電磁屏蔽過程。此外,在基礎綜合發射臺創建過程中,為避免發生電磁干擾現象,發射室與監聽室需要分開設置。同時,機房混凝土環梁內的鋼桿與鋼結構需緊密連接,進而形成更有效的大屏蔽層,為設備的正常運行創造有利的條件。
設置中波廣播站與機房時,應盡量保持足夠距離,中波廣播站與其他發射站也要保持足夠間隔,進而降低相互干擾程度。此外,中波廣播發射機周圍也要設置防護板,盡量減少外部因素對發射機的影響。技術人員需要分開放置傳輸設備與控制設備,并添加保護膜,不斷改善信號傳輸質量,并確定各類硬件質量,避免出現噪音。同時,技術人員也可采用濾波技術,進而有效解決串聯電感引發的干擾問題,減少實施成本。
信號干擾可分為傳播干擾與輻射干擾,而這兩種干擾都可以利用屏蔽設備進行防護。技術人員可通過安裝安全保護圈,進而隔離內部與外部干擾信號。在分析干擾源時,需要確定干擾源的具體范圍與強度,進而采取更具針對性的防護措施。例如,雷暴雨天氣的干擾,可使用避雷針進行屏蔽。干擾源無處不在,技術人員只能不斷減少各類干擾的影響,讓干擾值無限接近零,只有這樣才能保證信息傳播的準確性。隨著網絡通信技術的快速發展,中波廣播信號面臨的電磁環境愈發復雜,很多原本具備良好防護效果的屏蔽措施會逐步失去其應用空間。對此,技術人員應加大對信號干擾源的排查力度,解決中波廣播信號與調頻廣播信號的相互干擾問題,減少各類電磁信號對中波廣播信號傳輸環節的影響。
自動監控系統的設立,可有效減少中波廣播信號與調頻廣播信號相互干擾的現象出現。如今,隨著信息技術的快速發展,傳統發射站在信號質量方面的問題愈發突出,而這些問題已無法有效滿足人們的生產、生活的信息需求。因此,技術人員應培養自身的創新意識,不斷完善自動化監控系統,進而使其適應新時期的發展,適應不同條件的技術模式。自動監控系統的創建可借助物聯網技術,在各類電氣設備與電磁設備上安裝智能傳感器,注重對故障和信號質量的監控,實時記錄監控數據,及時發現故障原因,為后續故障檢修工作提供更為有效的數據支持。
針對中波廣播干擾調頻廣播的問題,技術人員應針對干擾故障的過程進行總結分析,根據中波廣播信號的產生與發送過程,依次進行故障排除與監聽,從信號端口焊接質量入手,檢查各個環節是否存在問題。此外,技術人員需在故障檢修與排查過程中,不斷加強實踐學習,加強對技術手段的融合與創新,積極吸取各類經驗教訓,注重設備的日常維護和建立監控系統,及時有效地解決干擾問題,最大限度減少中波廣播干擾調頻廣播的現象出現。