無線電中波廣播維護分析

托 杰

（作者單位：西藏自治區廣播電視局隆子中波轉播臺）

近年來，我國社會經濟快速發展，無線電廣播技術作為現代無線電廣播系統中十分關鍵的一部分，在人們的生產生活中扮演著十分重要的角色。中波廣播系統的運行管理十分重要，高質量的維護管理工作，能夠降低無線電中波廣播各類設備、設施的故障率，保證通信廣播的穩定性。尤其是在當下無線電中波廣播系統規模越來越大、技術結構越來越復雜的情況下，日常維護、檢修、保養工作正面臨著巨大的挑戰。因此，本文結合實際，對無線電中波廣播的維護技術和管理機制進行更深入的探討。

1 無線電中波廣播概述

1.1 基本概念

無線電中波主要是指在廣播通信中頻率處于300 kHz～3 MHz的無線電波，其發射帶寬為9 kHz，頻段范圍為526.5～1 605.5 kHz。得益于較強的傳播能力、環境適應力、抗干擾能力和出色的傳輸效率，中波廣播在當代社會無線電廣播領域中應用最廣泛，在工業生產、群眾生活中扮演著重要角色。在廣播技術領域應用中，無線電中波有天空波和地面波兩種信號傳輸方式，在多數情況下，兩種傳輸方式是同時存在的，導致信號接收方面會面臨一些困難。因此，中波在幾百公里內的無線電傳輸中比較適用，適合在區域內的無線電廣播、導航、飛機通信及海上通信等方面使用[1]。

無線電中波廣播維護主要是指為維持無線電廣播系統的正常運行狀態，發揮中波傳輸技術應用優勢，對相關設備、設施、線路進行維護管理的過程。通常情況下，無線電中波廣播的維護對象主要有兩大類，即中波廣播發射天線、接收天線的維護。廣播發射機一般位于廣播單位的管理操作端，而發射天線、接收天線一般位于露天區域。顯然，不同技術類型和不同應用環境的設備、設施維護所面臨的困難是存在較大差別的，需要充分結合其特點制定合適的維護管理機制。從另一個角度來講，現代無線電中波廣播系統不僅包括各類硬件設備、設施，還包括重要的軟件系統、數據庫等，這意味著維護管理機制需要進行優化創新。

1.2 技術特點

無線電中波的傳播形式和長波類似，不同的是，長波在電離層中的穿透程度較淺，在電離層下界面就可以發生反射。而中波的傳輸頻率相對較高，需要在電離層深處位置發生反射。中波廣播是一種采用調幅方式的廣播類別，在廣播領域中常被提起的AM波段實際上就是指中波廣播。這種廣播主要是依靠地波，配合一小部分天波形式進行傳播。當無線電波接觸到導體后，隨機產生感應電流，同時損耗少許能量[2]。大地作為自然界最大的天然導體，其對中波的吸收能力很強，所以通常情況下以地波作為主要傳輸形式的中波傳播距離不會太遠，一般為300 km左右。并且，由于電離層密度會受到太陽光影響，所以中波傳輸距離會受到日夜或天氣變化的影響。

2 無線電中波廣播維護難點和必要性

2.1 維護難點

無線電中波廣播系統包括主要發射機系統和與之配套的天線系統，前者具有技術結構復雜、零部件體量大的特點，而后者具有分布地點分散、設施占地面積大的特點[3]。尤其隨著現代無線電廣播技術在各個領域的應用率越來越高，無線電中波廣播系統的復雜程度也越來越高，給日常維護管理帶來了巨大挑戰。首先，無線電中波廣播發射臺設備設施的維護管理同時需要掌握基礎工程、電力、通信網絡技術的技術人員，對該類維護管理隊伍的組建和管理要求較高。其次，廣播天線系統通常位于野外，同時不同地理環境下發射塔和線路的結構形式可能存在差異，這意味著維護管理方式也需要有針對性變化。當然，部分地區自然條件較為復雜，導致基礎設施巡檢、故障處理難度非常大。特別是由于野外環境復雜、生活工作條件較差以及存在一些安全隱患，導致部分地區無線電中波廣播維護隊伍的人才儲備難度較大[4]。

2.2 必要性

如今，無線電中波廣播作為覆蓋人們生產、生活的最主要的廣播技術形式，無論是服務對象的廣泛性，還是基礎設施的復雜程度，都達到了前所未有的狀態。但是，受傳統技術條件的影響，部分設備、設施的技術功能結構與當下的應用場景存在一定沖突，需要持續對其進行維護和逐步更新升級。同時，無線電中波廣播系統中有很多設施位于野外，這些設施和裝置很容易受到復雜的野外環境的影響而出現故障。任何故障的發生，都可能對無線電中波廣播信號質量和穩定性產生不利影響，進而影響廣播用戶的使用體驗。尤其在一些生產和公共管理服務領域，廣播系統出現故障，可能產生嚴重的后果。另外，無線電中波廣播系統中的電力系統如果存在故障，還有可能引發觸電事故、火災事故，給工作人員乃至群眾的生命財產安全帶來損害。從無線電中波廣播維護工作的意義來看，高質量的維護管理首先有助于確保系統各個構件和設施保持良好狀態，降低故障率，保證用戶的使用體驗；其次可以促進故障檢修維護工作從傳統的“事后管理”轉變為“事前管理”，對多數故障和事故風險進行提前處置，減少因發生故障而帶來的損失。而且，必要的維護和保養工作還可以有效減少系統設施損耗，提高各類資源利用率，提升廣播系統運行效益。

3 無線電中波廣播主要維護對象

3.1 中波發射機

無線電中波廣播系統中，中波發射機主要負責將產生的通信信號以中波形式發射出去，設備主要由大量電子元件構成。在如今無線電中波廣播系統規模越來越大的背景下，發射機的結構復雜程度也越來越高[5]。具體來講，無線電中波發射機主要由射頻系統、低頻系統、PDM電路系統、天饋線系統等構成，各個系統又包含大量不同類型的構件、零部件及線路。在無線電中波廣播系統中，中波發射臺也是比較重要的裝置。通常情況下，中波發射機運行期間需要穩定可靠的電力系統進行饋電，供電系統的穩定性與中波發射穩定性直接相關，所以在運行中需要配置合適的電壓調節器。在無線電中波發射臺中，音頻系統對廣播節目質量有直接影響。而音頻系統除本身設備狀態外，環境溫度、濕度等都可能影響其運行狀態。

3.2 中波發射天線

無線電中波廣播系統中，中波發射天線的作用不言而喻，其通常需要在比較復雜的運行環境中負責中波信號發射任務。具體來講，當前我國無線電中波廣播技術領域比較常用的發射天下主要有以下幾種類型：

一是斜拉線頂負荷單塔天線。該天線主要適用于小功率中波電臺（頻率不超過900 kHz），這種發射臺在信號輸入時阻抗比較低，所以發射效率也比較低，為滿足發射要求，通常要在發射塔頂部安裝三根斜拉線來提升其高度[6]。相對比較常見的單塔發射天線系統而言，這種天線的頂負荷存在較大不同。在該天線系統施工安裝時，對拉線與地面夾角有嚴格要求（60°），這是保證中波發射頻率穩定性的關鍵，所以這類天線系統的維護關鍵也在于斜拉線狀態和角度問題。

二是單塔天線。在應用無線電中波廣播技術中，發射中波時需要發射垂直的極化波來達到信號高速傳播的目的。也就是說，中波發射天線中，垂直于地表的單極振子是比較主流的表現形式。而單塔天線可以作為整個發射天線系統的振子，以滿足日常信號發射的需求[7]。中波單塔這種發射天線系統可以基于一個點完成大范圍的無方向性輻射，進而實現大范圍的廣播信號覆蓋。多數情況下，各地區的基礎單塔天線都是高度在76 m左右的輕型塔，塔力學結構一般為拉線式。中波單塔一般由地網、絕緣底座、桅桿及放點球等部件和元件構成，雖然構成相對簡單，但是在日常維護中不僅涉及基礎維護，還涉及高空維護，維護管理難度也較大。

三是小天線系統。在傳統技術條件下，我國多數地區的無線電中波廣播天線系統都以桅桿天線為主要形式，這種形式的天線系統占地面積大、造價較高，同時后期維護管理的難度較大。而隨著現代技術的發展，業界出現了一種新型的小天線發射線路系統，其主要利用折疊陣子結構和錐面頂負荷來提升電阻整體分量。該結構形式在減少系統占地面積和降低維護難度的基礎上，可以最大限度提升中波發射效率[8]。

4 無線電中波廣播發射機的維護管理要點

4.1 做好故障分析

在無線電中波廣播發射機的日常運行中，比較常見的故障主要有以下幾種類型：其一，發射機無法開機，或開機出現異常噪聲。導致這一問題的常見原因包括電路連接問題、關鍵元件故障等，如正常情況下，中波廣播發射機在發射信號時，如果本身接收狀態不良，或是設備激勵信號存在問題，技術人員一般會重點檢查發射機振蕩器、激勵器是否存在故障。其二，信號發射失敗，緩沖放大器故障燈亮。該故障主要表現為發射機無法正常發射中波信號，技術人員需要著重檢查緩沖放大器，進行故障處理或器件更換。其三，發射機功率異常。主要表現為設備其他部件運行正常，但是輸出功率存在異常，無法支持信號的正常、穩定發送。針對這一問題，技術人員通常需要對系統輸出方式和反射功率進行檢查，發現故障并進行排除。

4.2 加強日常巡檢

發射機作為無線電中波廣播系統的核心組件，對其進行日常故障檢查和維護十分關鍵。為此，相關單位需要加強對該設備的故障診斷、巡檢和維護保養，其中涉及的檢查方法和技術非常關鍵。通常情況下，針對無線電中波廣播發射機的檢查應包括以下幾個流程：第一步，外觀檢查。按照廣播機的設計圖紙、出廠圖紙，對其外觀進行肉眼檢查，看是否存在異常變形、開裂、銹蝕問題，同時檢查各個故障燈位置是否正常、是否存在遮擋，再檢查是否存在短路燒焦的情況[10]。第二步，內部檢查。內部檢查需要按照嚴格的技術流程，通過打開外殼觀察或使用儀器進行探測的方式進行檢查，內部視覺檢查內容主要包括各部件是否完好，是否存在變色、銹蝕、開裂等情況。然后，通過專業電路儀器、電磁感應儀器，對各個組件的功能狀態進行檢查，尤其重點檢查系統工作狀態下的電壓、電流是否處于正常范圍，是否存在異常電磁干擾等。在價差中用到的主要方法包括電壓法、電流法、電阻法、波形法等，需要根據檢查對象和要求進行靈活應用[9]。第三步，試運行試驗。即通過模擬不同工況和運行環境，對無線電中波廣播發射機運行狀態、適應性和極限能力進行檢測。該類檢測用到的方法包括分段檢測法、開路法等，目的是明確發射機能否適用于多種運行工況和環境條件，并對其抗壓能力進行科學評估[11]。從中波廣播系統日常巡檢機制建設的角度來講，由于無線電中波廣播發射天線通常具有位于戶外、覆蓋面廣、所處環境復雜的特點，針對天線裝置的維護管理要采取合適的巡檢機制，應當結合維護檢修人員和相關設備的狀態，按照每周巡檢、每月專題檢修的機制，對天線基礎設施進行檢測。首先，通過肉眼觀察的方式，檢查發射天線系統的基礎支護結構、絕緣基礎、天線裝置外觀是否完好，重點檢查各部件是否存在損壞、銹蝕、變色的問題。其次，對天線發射塔附近環境進行檢查，看是否存在環境威脅，做好外部防護網的檢查和維修，避免動物進入附近造成設施損壞；再檢查是否存在火災隱患，尤其夏季高溫和冬季干燥的天氣狀況下，要排查火災危險源。

4.3 做好設備清理

做好設備除塵清理。無線電中波廣播發射機屬于精密儀器，其外部和內部的清潔性也會影響運行狀態，所以需要針對發射機系統情況開展除塵清理工作。首先，要按照規范的方式，對發射機各組件外殼進行常態化清理，確保外殼無塵土、無雜質、無油污水漬。其次，要定期對發射機內部進行必要的清理和維護，這就需要專業技術人員在設備關機狀態下進行，此時可以同步檢查易耗件、易耗材料，及時進行更換。需要注意的是，針對發射機外部和內部的清潔維護，要使用專業工具，嚴禁使用容易產生靜電的抹布、金屬工具，避免造成設備短路故障。

4.4 做好器件更換

無線電中波廣播發射機屬于一種使用率較高的電子系統，構成其主要功能系統的元器件、零部件數量龐大且類型多樣，而每種零部件都有其使用壽命。通常情況下，零部件的損耗程度與其運行狀態息息相關，這就要求維護管理人員全面了解各種構件和零部件的使用壽命，結合理性檢查和專題檢查來分析損耗狀況，對其進行及時維護和更換處理。例如，發射機激勵器作為系統中運行頻率較高的元器件，其日常損耗量是比較大的，如果系統存在同頻干擾或功率無法達到標準值的情況，維修人員通常可以先檢查發射器面板，重點排查激勵器故障。如果發現是激勵器的問題，可以先通過降低調節增益輸出電位器來減少干擾，若依然無法解決，則要對其進行更換。

4.5 升級管理技術

無線電中波廣播發射天線的維護需要由專業人員采用專業儀器，對關鍵組件、參數進行檢測維護、判斷故障，并采取科學方法進行處理。例如，在接地線、地網系統維護中，要做好線路的完整性檢查，對短路故障風險進行識別。尤其要檢查線路和支護系統焊接工藝情況，對焊接不到位或銹蝕問題進行處理[12]。再采用地網系統電阻檢查措施，及時發現非正常運行狀態，針對性制訂科學方案進行處理。同時，要積極建立維護管理數據庫，對天線系統發射中波廣播的頻率參數進行動態監測和分析，及時發現異常并進行維護處理。從中波廣播管理的角度來看，有必要基于信息化、智能化技術，制定高度智能的管理機制。一方面，針對傳統無線電中波廣播天線系統要積極對日常巡檢、故障處理技術進行升級；另一方面，要在加強新型天線裝置建設的同時配套合適的技術維護機制。首先，通過安裝傳感器和微處理器的方式，對天線系統各部件電壓、電流以及信號頻率進行實時監測，監測管理人員通過中央處理器顯示端實時了解轄區各發射塔系統運行狀態，對非正常情況進行重點研究，及時進行干預和處理。同時，可以安裝24小時監控系統，通過該系統攝像頭實時判斷畫面中是否存在大幅度變化的情況，對非法闖入或雷擊、起火等異常情況進行圖像捕捉和傳輸，發出預警，提醒相關技術人員進行檢查處理。值得一提的是，這類監控系統還可以監測現場環境溫度、濕度的變化情況，對故障風險進行預警和提前處理。

5 結語

現代社會快速發展，無線電中波廣播作為廣播技術領域應用率非常高、受眾覆蓋面非常廣的技術形式，給人們的生產、生活都帶來了良好體驗。但是，在技術條件和社會發展進程中，無線電中波廣播基礎設施、設備、技術系統等出現的一些故障，不僅會影響用戶的使用體驗，還可能會導致一些事故發生或經濟損失。為此，廣播電視行業有必要充分結合無線電中波廣播技術設施、系統、裝置的特點，從技術、管理等角度構建完善、精細且符合實際的維護管理機制。再結合現代技術的應用，對無線電中波廣播系統運行狀態進行實時監測，及時發現各類故障和事故風險，并采取科學有效的方法進行處理。唯有如此，才能進一步提升無線電中波廣播系統的運維管理水平，在此基礎上提升系統運行管理效益。