中波廣播發射技術及維護探析

馬玉娥

（作者單位：甘肅省廣播電視局平涼廣播轉播臺）

現如今我國廣播行業發展迅速，在其發展階段積極引進先進技術，為行業的發展提供了技術保障，其中中波廣播發射技術便是一項關鍵技術。隨著該項技術的不斷優化與創新，其在廣播領域中已占據重要地位，尤其是對一些偏遠地區來說，該項技術的應用能夠提高信號傳播質量，為人們提供更好的服務。中波廣播發射技術實現對傳統信號的全面優化，有效提高信號傳輸質量，解決信號傳輸過程中存在的不穩定、不安全、便利性低等問題，提高了節目收聽質量。另外，隨著技術的不斷進步，廣播行業對中波廣播發射技術的運維管理工作也提出了更高的要求，因此做好日常維護工作十分必要。

1 中部廣播發射技術概述

1.1 基本原理

中部廣播的發射信號是一種電磁波，同時也是一種無線電波。該項技術的原理涵蓋了大量的理論知識內容，具體包括集成度原理、可靠性原理以及控制性原理等。從物理學的層面展開分析，無線電波具有易極化的特點，無論處于何種情況，電磁波均能夠根據原放線完成信號發射任務。但是在進行極化時，會導致一定的垂直電波形成。該類電波能夠直接影響中波廣播的電流，形成一種互相干擾的狀態，進而對信號的正常傳播造成不利影響[1]。對其具體運行原理進行分析，中波廣播發射需要以天線傳播裝置為基礎，其作用在于電磁波的接收與傳播。在使用該項技術時，裝置能夠對傳輸電波進行放大處理，保證一定距離內電磁波傳輸的有效性，避免信息數據遺失。對中波廣播天線的運行原理進行分析，可以發現傳輸信號被天線放大處理后，發射機裝置及時傳輸處理后的信號，在相應的范圍內信號接收裝置接收信號數據并進行處理，具體見圖1。

圖1 主播廣播發射運行原理示意圖

1.2 技術類型

中波廣播發射技術作為一項新型、綜合性技術，融合了多種先進技術，主要技術類型包括以下幾種。第一，單塔型廣播發射技術。垂直極化波是目前中波廣播發射技術的主要特點。單塔發射天線本質上是一種垂直振子，多將其安裝在燈塔底部的電流分布區域內，因此可以將燈塔作為振子。燈塔由諸多零部件組成，如底座、繩拉等。因此對中波廣播傳播而言，底座、網絡分布區以及繩拉均為其重要組成部分。相較于其他中波廣播發射技術，該發射機技術的輻射范圍、傳播方向均存在一定的不確定性，當天線和地面平行時輻射信號較大，難以明確輻射具體范圍。通常情況下，需要將單塔型發射天線安裝于燈塔斜拉塔上。第二，頂負荷型單塔發射技術。該項技術也是中波廣播發射技術的主要組成部分，頂負荷型單塔天線需要設置于低于標準高度的燈塔上，該類天線的發射頻率較低，在900 kHz以下，同時其功率較低，電流較小，因此需要對放大發射功率設備進行合理設置。主要措施為綁扎多個頂負荷型單塔天線，將其安裝于燈塔的頂部，這能夠有效提高燈塔電流的傳播頻率，在 200 kHz左右[2]。在具體安裝階段，需要確保發射天線、斜拉線之間保持合理的角度。第三，新型發射技術。中波廣播發射技術涵蓋多種技術類型，常用的發射天線采用桅桿類結構形式，但是這一結構形式存在諸多不足，主要表現為塔高、占地面積較大，實際應用過程中需要大范圍鋪設地網，易導致資源浪費問題，技術的應用較為復雜。近年來，隨著中波廣播發射技術的更新與完善，新型發射技術開始得到應用。該項技術具備錐面頂負荷的特點，天線的高度較低，同時能夠確保電流的有效分流，進一步提高電流流動效率。該項技術的主要應用優勢在于能夠顯著提高發射天線的運行質量，不但使廣播信號的輻射量得到增加，同時能夠加強對空間資源的合理利用，尤其是對于山區、盆地復雜地區來說，仍然能夠保證良好的信號傳播效果與范圍。第四，中波廣播信號效率增強技術。天線效率始終是評估中波廣播發射情況的重要指標，不斷提高天線運行效率十分必要。對中波廣播發射技術運行原理進行分析，能夠發現天線效率為發射功率和接收有功功率的比值，因為天線無論接收還是發射信號均會產生一定的損耗，所以該數值通常低于1。同時，目前輻射電阻的作用愈發明顯，該參數是輻射功率與饋電電流的平方比，對于明確天線參數具有重要價值。在具體設計階段，輻射電阻的大小極易受到饋電電流波流、天線尺寸形狀的影響，所以需要保證形狀、尺寸的合理性，在這一基礎上提高天線的發射質量。

1.3 發射天線高度

發射天線高度是影響中波廣播輻射范圍的主要因素，為了確保中波廣播發射技術的功能得到充分發揮，需要對天線的高度進行合理控制。另外，信號發射頻率的不同也會對天線高度造成影響，如果發射頻率較高，對天線高度的影響程度較低；如果發射頻率較低，對天線高度的影響程度也會明顯提高。因此，為了有效避免高度因素的影響，需要嚴格遵守相關標準要求控制天線高度，目前中波廣播發射天線的合理高度為76 m。

2 中波廣播發射機常見故障

2.1 功率故障

廣播電視節目的聲音、圖像等信號需要通過電波發射機進行電磁脈沖信號的轉換，同時發射機的輸出功率對電波的傳輸范圍及傳輸質量有直接影響。當實際運行階段設備處于低功率的運行狀態下，功率控制警報裝置并不會判定為故障而發出預警，并且該過程中設備還可能處于無功率狀態。對信號接收裝置進行觀察與檢測，發現該過程中存在信號弱或信號中斷情況，音視頻數據連續不暢。該類故障很難及時察覺，因此排除故障問題較為困難。除了以上相關影響因素外，示波器調節功能下滑也是導致信號質量下降的主要因素。最后，如果設備運行過程中工作人員未定期、定時檢查與更換元器件，極易導致設備功率故障發生風險增加。

2.2 緩沖放大器故障

緩沖放大器是中波廣播發射機的關鍵部分，其運行的穩定性對發射機的功率及傳輸質量有決定性影響。但是在實際運行階段，緩沖放大器異常報警的現象十分常見，主要原因在于工作人員未嚴格落實日常檢查工作，導致緩沖放大器中存在的故障問題難以及時查明。中波廣播發射機的信號處于異常狀態，不僅會對裝置的穩定運行造成影響，同時還會對用戶的體驗造成影響[3]。

3 中波廣播發射技術的維護方法

3.1 直觀診斷法

直觀診斷法是技術維護的一種基礎方法，具體包括看、聽、摸、聞等直觀、基礎方法，對于判斷一些技術常見故障具有積極作用。

其中“看”主要指工作人員嚴密觀察中波廣播發射系統中電壓與電流指示值是否處于正常參數范圍內，信號線與電路線的連接是否牢固，螺栓是否牢固，發射臺的垂直度是否符合規范要求，如果存在問題需要及時進行解決。

“聽”主要指在系統電源處于正常狀態下，啟動設備后，工作人員仔細傾聽設備，明確其是否存在異常響動，如果存在，需要及時進行故障定位、排查和處理。

“聞”主要指通過嗅覺判斷系統設備的異常情況，例如，濾波器、電壓、變壓器等電流較高的電氣設備如果發生故障，溫度異常，會形成燒焦味。因而必須認真檢查高壓開關，保證其斷開，避免發生高壓放電情況，對工作人員的安全造成威脅。

“摸”也是一項基礎診斷手段，進行操作前需要工作人員將電源開關斷開，確保設備處于未通電的狀態下，用手觸摸易發熱的設施設備，如高壓開關、濾波器、斷路器等，查看其溫度是否正常。如果溫度較高需要及時采取有效的降溫處理措施，避免設備絕緣體受損；如果溫度異常，可能為元件發生故障，需要及時排查和處理。

對設備進行檢修時，工作人員需要詳細、全面記錄相關設備的運行參數和維修狀況，將各類數據信息進行比較分析，為故障的檢修判斷提供重要的參考依據，為后續工作人員開展預防性檢修工作提供便利[4]。

3.2 儀器測量法

儀器測量法主要指通過測量儀器檢測中波廣播發射系統的運行狀態，比較測量結果和標準值，進而判斷系統是否存在故障問題。儀器測量法主要包括電流法、電壓法以及電阻法等，主要對線路相關參數進行檢測，明確故障類型。從而可結合故障類型，了解導致故障的具體原因，同時制定有效的解決措施。如果系統電流存在異常，則需要通過電流測量法對線路電流進行檢測，測量的過程中需要結合電路電流大小合理選擇量程，串聯電流表和被測電路，將部分電路及時斷開。當發光二極管正側發光后斷開發光二極管，待燈光熄滅后，將斷點位置與電流表連接，二極管再次發光，這時電流表所顯示的刻度值便是發光二極管的電流值。另外，通過對旋轉電位器的應用，能夠準確掌握電流表指針變化和發光二極管的亮度變化情況，進而得到發光二極管的電流值，如果電流值與規定標準數值存在不符，說明系統存在電路故障。

4 10 kW數字調幅中波廣播發射機原理及維護

目前，我國中小功率廣播發射臺采用的中波廣播發射機主要為10 kW數字調幅發射機，因此，本文以10 kW數字調幅中波廣播發射機為例，基于對其原理的分析，提出有效的維護措施，為系統設備的性能提供保障。

4.1 運行原理

對多數10 kW數字調幅中波廣播發射機（其設備外觀見圖2）來說，根據其內部功能可以將其分為幾個系統類型，如控制保護系統、供電系統、音頻系統及射頻系統。控制面板、顯示屏以及智能信息處理板，共同構成了控制保護系統。其中顯示屏的作用在于對設備運行狀態進行監控，同時能夠采集關鍵數據信息，將其反饋至系統。智能信息處理板與控制面板發揮協同作用，有助于減少工作人員的工作量。智能信息處理板，能夠自動識別與判斷設備運行情況，并能結合實際情況自動調整其運行功率。射頻系統由功率合成器、放大緩沖器以及振動器等部分組成，該系統能夠使放大射頻信號更為精準，為信號的穩定性提供保障[5]；供電系統的結構較為單一，其主要組成部分為變壓器。通常情況下會設置兩個變壓器，一個變壓器能夠為功率放大器提供穩定的電壓，另一個具有低壓供電的作用。音頻系統的主要組成部分包括模擬輸入板、調碼板和模數轉換板，其作用在于將模擬信號轉化為數字信號。

圖2 10 kW數字調幅中波廣播發射機

4.2 維護要點

4.2.1 日常維護

在系統設備實際運行過程中，需要認真觀察其工作情況，同時詳細記錄其相關參數、數據，將其與正常數據進行比較，進而有效判斷運行狀態，以上均為日常維護的重要工作內容。如果設備在實際運行階段存在異常情況，并且能夠聞到異常燒焦的氣味，便需要對其進行全面檢查，包括運行數據、環境溫度、濕度等。為了最大程度避免設備受到外界環境因素的影響，需要采用濕度溫度監控裝置，同時為避免灰塵、陽光造成的影響，可設置專門的擋光布，全面清理灰塵，為設備的安全、穩定運行提供保障。

4.2.2 定期維護

定期維護主要指根據不同的維護周期展開維護工作，可以將其劃分為日檢、周檢、月檢以及年檢。定期維護需要根據顯示屏數據判斷設備的運行狀態，主要數據包括反射功率、工作電壓、工作電流及發射功率等，同時也包括其他元件的檢查項目。定期維護的具體內容包括以下幾個方面：第一，定期開展除塵工 作。中波廣播發射設備的結構較為復雜、精密，因此對運行環境的要求非常高。如果設備運行階段工作人員未積極、有效落實常態化運維管理，極易導致設備內部堆積大量灰塵，進而對其穩定性造成不利影響。因此，為了能夠有效避免灰塵對電子線路造成的影響，定期做好除塵工作十分必要。開展除塵工作的過程中，需要根據具體情況建立完善的除塵工作機制、標準，要求工作人員對元器件存在的灰塵、雜質進行定期清理，避免灰塵、雜質的大量堆積導致設備老化加速，為設備的安全、穩定運行提供保障。同時，需要做好環境控制工作，確保設備的運行環境無灰塵、粉塵，避免其元器件受到影響，為其穩定運行創設良好的環境。第二，定期對零部件進行更換。中波廣播發射設備包含大量的零部件，其組成較為復雜，部分零部件的運行以及接線端子等極易產生電流熱效應[6]。不僅可能會導致設備運行損耗增加，還可能會引發嚴重的設備故障問題。為了確保設備的穩定運行，需要根據該類情況制定科學合理的解決措施，準確識別設備存在的危險源，為設備的運行安全性提供保障。定期開展零部件維修、更換工作的過程中，需要制定零部件的維修、更換標準，根據其性能、屬性對其分類，針對不同類型、性能的零部件有針對性地采取檢查措施。例如，接線端子對于中波廣播發射設備的穩定運行具有重要作用，但該零部件的損耗較大，因此工作人員需要定期對其進行更換，避免在其損壞后引發故障問題。第三，定期對系統進行檢查。中波廣播發射設備的運行由系統決定，工作人員需要定期全面檢查系統，及時發現系統存在的問題。主要檢查方法為外觀檢查法及儀器檢測法。具體內容包括：檢查高、低壓電線架設位置是否合理以及是否存在破損問題；認真檢查導體保護管是否存在損壞、銹蝕等問題，明確設備是否存在引下線折斷以及焊接脫落等問題；定期對接地裝置進行檢查，避免接地存在松脫、受損等問題；定期對天饋線金屬放電球進行檢測，確保其間距滿足標準要求，如果存在異常及時進行調整；定期對信號接地、接地電阻以及防雷接地等裝置進行檢查，確保設備運行能夠得到接地裝置的保護[7]。

4.2.3 優化廣播發射率

中波廣播的發射功率對信號數據的傳輸質量有決定性影響，為了確保設備功能得到充分發揮，工作人員需要重視設備功率的調節工作，開展維護工作的過程中，要根據具體情況對電磁波的傳播方向進行合理調整，為信號的穩定傳輸與發射夯實基礎。同時，在設備的安裝過程中，需要確保發射裝置處于平行或垂直的狀態下。另外，不同類型發射天線的傳輸性能存在明顯的差異，目前應用較為廣泛的天線類型為T型、L型以及傘型，在具體安裝階段，工作人員需要根據現場情況選擇天線類型，確保其功能及作用滿足運行要求；同時，要利用專業儀器定期進行檢測，明確電磁波的發射方向，對其進行合理調整。

4.2.4 做好天線維護工作

多數情況下，中波廣播發射設備極易受到外界自然因素以及人為因素的影響，導致信號整體傳輸質量不佳，對傳輸的穩定性造成影響，同時極易引發信號中斷問題，對觀眾的收聽收看體驗造成不利影響。因此相關工作人員需要認識到天線維護工作的重要性，提高天線維護水平。首先，在雷雨季節需要加強對天線的檢測，并且要根據天氣預報定期對天線進行檢測，如果發現其存在異常情況及時進行有效處理；其次，認真檢查天線接地情況，如果設備存在松脫情況必然會影響信號的發射與傳輸質量，因此需要做好檢查工作；再次，要做好天線的灰塵清理工作，因為天線多布設在室外環境，隨著時間的推移，絕緣子周圍極易出現灰塵、雜質堆積的情況，因此需要工作人員日常做好清理工作，保證天線的穩定運行[8]。另外，進行天線維護工作時，工作人員需要嚴格遵守相關標準規范要求開展維修工作，最大限度減少天線 故障發生。

5 結語

中波廣播發射技術對于提高信號的傳輸與接收質量具有重要作用，同時為人們提供了更為便利、優質的服務，具有極高的應用價值。因此，相關工作人員需要全面掌握其應用原理、技術類型和應用要點，在這一基礎上做好系統設備的維護檢修工作，確保技術的作用得到充分發揮。