數(shù)字中波廣播發(fā)射機的優(yōu)勢與發(fā)展

許宗華

（作者單位：黑龍江人民廣播電臺九一七臺）

1 數(shù)字中波的發(fā)展進程

美國于20世紀90年代中期對數(shù)字廣播技術(shù)進行持續(xù)研究，2002年誕生了IBOC數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)技術(shù)標準MRSC-5C已獲得國際電聯(lián)的認可[1]。1989年，歐洲也提出使用數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)來提高中波傳輸?shù)馁|(zhì)量。我國自主研制的DRM10 kW數(shù)字中波發(fā)射機已在大連、麗江等地有效運行，通過增加適配板和數(shù)字基帶編碼調(diào)制器，實現(xiàn)了模擬和數(shù)字廣播。

2 數(shù)字中波廣播發(fā)射機的構(gòu)成

2.1 射頻系統(tǒng)

射頻系統(tǒng)的功能反映在信號傳輸中，射頻系統(tǒng)由功率合成器、功率放大器、驅(qū)動前級和激勵信號源組成，是保證信號傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)安全運行的重要手段[2]。技術(shù)人員通過射頻系統(tǒng)可以對信號進行放大和傳播，進一步提高信號傳輸質(zhì)量，給聽眾帶來更好的聽覺效果。此外，射頻系統(tǒng)還包含機內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，由調(diào)配網(wǎng)絡(luò)和帶濾波器組成，二者都具有非常重要的作用。

2.2 音頻系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)由轉(zhuǎn)換器、編碼器和音頻處理器組成，該系統(tǒng)的功能是對采集到的音頻信號進行處理，確保音頻信號與射頻系統(tǒng)一致[3]。通過這種方式，音頻信號可以更好地傳播，實現(xiàn)編碼的轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號的傳輸，這是數(shù)字中波廣播發(fā)射機的重要功能。對于解碼器來說，其作用反映在二進制音頻信號的轉(zhuǎn)換中，并確定射頻輸出功率，以保證信號的質(zhì)量。

2.3 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)服務(wù)功能是數(shù)字中波廣播發(fā)射機的重要組成部分，控制系統(tǒng)可以有效地控制整個數(shù)字中波廣播發(fā)射機，通過控制程序電路，實現(xiàn)故障的自動檢測，這是保證發(fā)射機安全運行的重要措施。

2.4 供電系統(tǒng)

數(shù)字中波廣播發(fā)射機的運行需要電能的支持，供電系統(tǒng)能夠保證科學合理地供電。該系統(tǒng)根據(jù)發(fā)射機的發(fā)射要求合理地調(diào)節(jié)和控制電源，有利于提高電源的穩(wěn)定性。為避免過熱，有必要將散熱冷卻系統(tǒng)整合到供電系統(tǒng)中，以保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[4]。

2.5 計算機系統(tǒng)

計算機系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)中波廣播的實時播出，而且能夠遠程控制信號。計算機系統(tǒng)的應(yīng)用是保證發(fā)射機安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機系統(tǒng)的作用將不斷增強。

3 數(shù)字中波廣播發(fā)射機的關(guān)鍵技術(shù)要點

3.1 多路信號源技術(shù)

數(shù)字中波發(fā)射機不局限于單個廣播信號源，而是包含多路徑的系統(tǒng)信號源。近年來，多通道信號源數(shù)字廣播發(fā)射處理技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，體現(xiàn)了多通道信號源的實用優(yōu)勢。對于中波廣播發(fā)射接收處理裝置，基于多通道信號源的廣播數(shù)據(jù)采集、信息接收、數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控模塊可以獨立運行，有效地防止了各設(shè)備模塊之間相互干擾[5]。發(fā)射機對于模擬廣播數(shù)據(jù)原始傳輸信號可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換處理，借助D/A板進行信號模擬轉(zhuǎn)換，并增加了實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能。廣播數(shù)據(jù)信號通過多信道系統(tǒng)信號源網(wǎng)絡(luò)，能夠達到清晰的傳輸效果，有效地控制了數(shù)據(jù)失真安全風險。壓縮傳輸處理的技術(shù)手段是提前壓縮光波傳輸內(nèi)容，并將壓縮后的廣播電視數(shù)據(jù)內(nèi)容傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收終端。目前，廣播電視技術(shù)人員可以重點選擇雙纖三波和單纖雙波兩種網(wǎng)絡(luò)模式，以保證網(wǎng)關(guān)設(shè)備在鏈路中正常運行，方便接收數(shù)據(jù)信號。

3.2 意外斷電保護技術(shù)

廣播信號載有關(guān)鍵的新聞內(nèi)容，如果傳輸設(shè)備突然發(fā)生供電中斷，則廣播新聞內(nèi)容不能完成傳輸，從而嚴重影響廣播新聞效果。因此，廣播電視臺應(yīng)為中波發(fā)射機配備必要的斷電保護模塊，具有數(shù)字和信息功能的斷電保護系統(tǒng)可直接連接到廣播發(fā)射模塊，保證廣播數(shù)據(jù)輸入正常[6]。廣播數(shù)據(jù)傳送一旦出現(xiàn)異常情況，便會立即啟動報警模組，以確保相關(guān)人員能夠及時察覺突發(fā)風險因素，從而保障廣播數(shù)據(jù)的安全傳送。

3.3 控制界面的切換處理技術(shù)

數(shù)字中波廣播發(fā)射機的控制接口設(shè)有切換處理模塊，可以準確切換信號源的數(shù)據(jù)。利用解調(diào)模塊的功能，數(shù)據(jù)可以自動傳輸和處理，確保數(shù)字中波系統(tǒng)實時接收到數(shù)據(jù)。靈活選擇手動切換和自動切換兩種方式，提高系統(tǒng)控制接口的運行效率。光纖通信系統(tǒng)的核心部件包括光發(fā)射機、傳輸繼電器、光接收裝置、光纖線路等。光纖通信模式有利于確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，并降低傳播中數(shù)據(jù)丟失的可能性，為保證信號內(nèi)容的及時性和準確性提供必要的技術(shù)支持。

4 數(shù)字中波廣播發(fā)射機的優(yōu)勢

4.1 工藝優(yōu)化

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字中波廣播發(fā)射機的應(yīng)用取得了較好的效果，在生產(chǎn)工藝方面對數(shù)字中波廣播發(fā)射機進行了優(yōu)化，并在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中采用了集成化方式，極大地減小了設(shè)備規(guī)模，進一步提高了發(fā)射機的性能，保證廣播質(zhì)量。工藝的優(yōu)化關(guān)系到技術(shù)發(fā)展，過去廣播業(yè)使用的技術(shù)在整體水平上存在一些缺陷，性能不完善，部分功能難以發(fā)揮。此外，傳統(tǒng)的技術(shù)依賴于硬件，設(shè)備容量大，占用空間,一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，其維修需要花費大量時間。經(jīng)過優(yōu)化后，發(fā)射機硬件得到優(yōu)化，電子管的廣泛應(yīng)用，不僅縮減了設(shè)備體積，還提高了設(shè)備性能。對于元器件而言，主要采用高阻抗性能的晶體管，能夠基于輸入電壓控制輸出電流，促使中波廣播發(fā)射機具有良好的穩(wěn)定性。此外，還有效地延長了發(fā)射機的使用壽命，進一步保證了節(jié)目播出的質(zhì)量。

數(shù)字中波廣播發(fā)射機還具有抗干擾的優(yōu)勢，減少了發(fā)射信號磁場等因素的影響[7]。傳統(tǒng)的發(fā)射機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)信號失真或丟失等異常情況，而數(shù)字中波廣播發(fā)射機的出現(xiàn)彌補了傳統(tǒng)發(fā)射機的不足，有效地提高了系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性和信號的傳輸速率。

4.2 運行可靠

運行可靠性是數(shù)字中波廣播發(fā)射機的主要優(yōu)勢，發(fā)送端能否可靠地運行決定了節(jié)目的收聽質(zhì)量。傳統(tǒng)發(fā)射機的影響因素多，極易出現(xiàn)中斷問題。從長遠的角度來看，會影響用戶黏性，阻礙行業(yè)的發(fā)展。為了提高運行的可靠性，數(shù)字中波廣播發(fā)射機在分析原有發(fā)射機缺陷的同時，對其設(shè)計進行了優(yōu)化，集成了各種功能，并在設(shè)計中應(yīng)用了自調(diào)節(jié)功能，減少了發(fā)射機信號中斷的現(xiàn)象。此外，各子系統(tǒng)對應(yīng)的功能具有相互獨立性，即使某一模塊出現(xiàn)故障問題，也不會對系統(tǒng)整體造成損傷。

4.3 效益提升

數(shù)字中波廣播發(fā)射機具有多種功能，其中自動調(diào)節(jié)功能尤為顯著，可以保證設(shè)備始終處于最佳工作狀態(tài)，不僅減少了人為操作，而且明顯提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。數(shù)字中波廣播發(fā)射機可以提高系統(tǒng)的整體運行效率，合理降低運行成本。此外，采用變壓器功率合成技術(shù)，可以有效降低設(shè)備的功率需求，貫徹節(jié)能發(fā)展理念，進而獲取更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

5 數(shù)字中波廣播發(fā)射機的發(fā)展方向

5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

發(fā)射機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以有效地提高其性能，而結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵是選擇合適的工藝，確保優(yōu)化深度。首先，合理選擇工藝，可以有效地提高發(fā)射機的整體性能，促進廣播事業(yè)的長遠發(fā)展。因此，工藝的合理選擇也是數(shù)字中波廣播發(fā)射機的主要發(fā)展方向。發(fā)射機的運行依賴于大量的硬件，硬件的大小在一定程度上反映了發(fā)射機的狀態(tài)。目前的技術(shù)水平可以對發(fā)射機設(shè)備體積進行縮小并能提高信號傳輸速率。今后，廣播行業(yè)需要繼續(xù)改進工藝，這對于進一步改善設(shè)備結(jié)構(gòu)具有重要意義。其次，確保優(yōu)化深度。優(yōu)化深度也會影響發(fā)射機的性能。以往數(shù)字中波廣播發(fā)射機雖然可以達到發(fā)射信號和傳輸信號的目的，但仍然存在一些問題，發(fā)射機需要保持長期運行的狀態(tài)，極易造成設(shè)備老化問題，嚴重縮短使用壽命[8]?，F(xiàn)在技術(shù)人員在發(fā)射機的運行中應(yīng)采用冷卻系統(tǒng)，可以使其溫度穩(wěn)定在一個合理狀態(tài)，減少過熱問題。

5.2 改善系統(tǒng)功能

首先，內(nèi)部系統(tǒng)功能的改進。目前，數(shù)字中波廣播發(fā)射機的抗干擾性能取決于系統(tǒng)本身，進一步改進系統(tǒng)功能可以提高抗干擾性能，改善信號傳輸質(zhì)量，廣播業(yè)可以通過研究發(fā)射機的無線電頻率，借助多種設(shè)備擴大功率，提高發(fā)射機的內(nèi)部性能。其次，避免外界環(huán)境的影響。廣播行業(yè)需要對數(shù)字中波廣播發(fā)射系統(tǒng)進行優(yōu)化，使其避免外界環(huán)境的影響，這對提高發(fā)射率具有重要價值。減少外部環(huán)境的影響也是發(fā)射機未來的發(fā)展方向之一，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算等可為提高信號傳輸效果提供支持。現(xiàn)階段，我國加快了科技研發(fā)步伐，廣播行業(yè)在科技利用方面也在不斷變革。有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)著力減少干擾因素，進一步提高中波傳輸?shù)馁|(zhì)量。此外，應(yīng)積極創(chuàng)新廣播形式，引進多樣化的信息處理方法，提高數(shù)字中波廣播發(fā)射機的運行質(zhì)量。

5.3 確保音質(zhì)水平

良好的音質(zhì)是數(shù)字中波廣播發(fā)射機整體改進的方向，發(fā)射機的最終目的是準確地傳輸數(shù)據(jù)信號，應(yīng)該更多地滿足廣播聽眾的需求。因此，在當前形勢下，應(yīng)該把完善和優(yōu)化數(shù)字中波廣播發(fā)射機的總體實施思路體現(xiàn)在保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量上，結(jié)合處理技術(shù)確保音質(zhì)水平達標。

5.4 實時監(jiān)測中波發(fā)射處理

在數(shù)字中波廣播信號傳輸處理過程中，外界環(huán)境因素容易干擾中波傳輸儀器，導致廣播信號傳輸失真。在雷電沖擊波的強烈影響下，數(shù)據(jù)會出現(xiàn)頻率波動現(xiàn)象，造成聲音質(zhì)量受損。從技術(shù)改進和創(chuàng)新實踐的角度出發(fā)，應(yīng)積極探索新的技術(shù)手段，準確監(jiān)測信號數(shù)據(jù)的失真，確定廣播數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定傳輸[9]。此外，電磁感應(yīng)會形成強烈的沖擊波，一旦進入中波發(fā)射系統(tǒng)區(qū)域，該區(qū)域的電流磁場會在短時間內(nèi)迅速增加。中波輸電系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)、電纜等基礎(chǔ)設(shè)施可能發(fā)生故障，造成線路大面積燒毀。針對這種情況，應(yīng)設(shè)置防雷層，確保動力傳輸電壓強度控制在1 500 V以內(nèi)。同時，應(yīng)將浪涌保護器連接到電源低壓開關(guān)位置，以確保電源進入線路系統(tǒng)得到保護。

5.5 智能控制

由于數(shù)字中波廣播發(fā)射機的系統(tǒng)相互依存，利用自動化技術(shù)來提高系統(tǒng)的安全性就顯得非常重要，這些應(yīng)用需要在規(guī)模、運行、維護等方面進行投入，采用自動化的方式進行信號采集和發(fā)送。同時，通過智能控制減少故障。人工操作的精度難以保證，加之各種未知因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)射信號不穩(wěn)定問題。發(fā)射機雖然具有故障自動檢測和預(yù)警功能，但缺乏故障處理能力，人工干預(yù)仍是主要手段。今后，通過應(yīng)用智能控制技術(shù)，提高設(shè)備的安全性十分必要。此外，不斷完善功能性。隨著數(shù)字中波廣播發(fā)送機的發(fā)展，在技術(shù)開發(fā)過程中，還應(yīng)逐步開發(fā)智能交互能力，充分挖掘數(shù)字廣播的潛力，為人們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

5.6 安全運行

數(shù)字中波廣播發(fā)射機在運行過程中對故障進行預(yù)警和提示，能夠幫助技術(shù)人員及時進行維護，大大提高故障排除的效率。為確保系統(tǒng)的安全運行，數(shù)字中波廣播發(fā)射機內(nèi)應(yīng)用了大量新技術(shù)，如供電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等，這些新技術(shù)的應(yīng)用也加強了系統(tǒng)的內(nèi)部連接性[10]?，F(xiàn)代新技術(shù)使內(nèi)部工作結(jié)構(gòu)、音頻轉(zhuǎn)換格式和傳輸技術(shù)之間的聯(lián)系更加緊密，大大縮短了音頻產(chǎn)生所需的時間。同時，新增的監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以加強自我調(diào)節(jié)功能，而且可以提高維護效率，降低維護成本。

5.7 成本降低

數(shù)字中波廣播發(fā)射機的故障率大大降低，維護費用自然會降低。為加強成本控制，應(yīng)注意降低中波廣播系統(tǒng)運行中出現(xiàn)故障的概率。同時，引進人才也十分重要，廣電單位和地方高?？梢院献鹘⑴嘤柣兀粩嗯囵B(yǎng)所需的優(yōu)秀人才。此外，積極順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢，引進新技術(shù)和新管理方法，鼓勵技術(shù)人員開展科研活動。

5.8 拓展數(shù)字中波廣播發(fā)射裝置的使用范圍

目前，數(shù)字中波廣播發(fā)射機的使用范圍還有待擴大，以保證準確地傳輸和處理各種廣播數(shù)據(jù)信號，還要注意合理控制傳輸成本。在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員可通過改造信號處理和傳輸效果，合理擴大中波數(shù)據(jù)的傳輸覆蓋范圍，特別是對于天氣、交通等重要廣播節(jié)目，保證數(shù)字中波傳輸網(wǎng)絡(luò)的完全覆蓋。

6 結(jié)語

廣播事業(yè)的發(fā)展，得益于相關(guān)設(shè)備的改進。數(shù)字中波廣播發(fā)射機作為信號傳輸?shù)闹饕O(shè)備，與過去相比有了明顯的進步，但在未來仍有較好的發(fā)展前景，技術(shù)人員應(yīng)積極研究發(fā)射機的結(jié)構(gòu)和工藝，提高系統(tǒng)功能的自動化程度，從而促進廣播行業(yè)的良好發(fā)展。