次旺羅布
(西藏自治區廣播電視局拉孜中波轉播臺,西藏拉薩 850000)
中波發射臺是廣電系統中重要的組成部分,在提高播出品質方面起著非常關鍵的作用。中波發射臺的建設過程比較復雜,需要前期制定合理的施工預案、精心挑選地址等,確保新建設的中波發射臺符合相關要求,給人們帶來更高質量的節目。
工作人員在制定中波發射臺的建設與搬遷規劃時,要充分考慮廣播事業未來的發展趨勢,給后續的節目套數留有足夠的空間。規劃方案的質量是中波發射臺建設的基礎,因此不僅要具有一定的前瞻性,同時盡量擴大覆蓋面積,充分考慮其未來的發展需求,最大程度地提升經濟收益。另外由于發射機的使用年限過長,容易出現故障問題,而且耗電量比較大,因此在搬遷時,需要重新購買廣播發射機、天饋系統以及音頻處理器等設備,提高廣播系統的工作質量和效率[1]。
中波發射臺的建設需要占用很大的面積,尤其是天線的建設,就需要幾十甚至一百多畝地。由于占地面積過大,政府必須重視搬遷手續的報批,確保沒有任何問題之后才能開始搬遷,堅決杜絕出現搬遷之后再補交手續,或者搬家與提交手續同步進行的情況。中波發射臺搬遷任務要嚴格按照“先建設、后拆除”的原則,只有新位置的中波發射臺建設完成并經過審批之后,才能開始搬遷。由此可以看出,中波發射臺搬遷工作的開展必須要有政府提供的文件和審批報告,才能開始進行。另外如果新位置比較特殊,則相關部門還要和當地的無線電管理部門及民航部門進行溝通聯系,保證彼此之間不會互相干擾。有的地方為了盡快完成搬遷工作,相關部門采取了審批手續與搬遷工作同時進行的做法,最終導致新建設的中波發射臺審批出現問題,但是搬遷已經完成,都無法投入使用。
在進行中波發射臺選址時,要注意以下四點。
第一點確定服務區和衰落區。中波是以地面波傳播為主,在地波服務的區域內,白天的服務場更強,而夜間在電離層變化的影響下,導致傳播區域比地波服務區要大很多。經過電離層反射的電波,在電離層的影響下,幅度和相位也會出現不規則的變化,導致合成信號忽高忽低,出現電波衰落的現象,此時該區域被稱為衰落區。該區域白天主要靠地波,晚上則靠天波傳播,接收信息的質量相對比較弱。對于白天地波無法達到,但是晚上卻可以接收到質量較好的天波信號的區域則被稱為天波服務區[2]。為了保證信號的覆蓋效果,在選擇搬遷地址時,工作人員要通過計算來掌握地波的覆蓋范圍,全面了解衰落區和天波區。
第二點確定土壤條件。地面波在傳輸過程中會因為土壤的吸收而衰減,不同的波長和土壤電氣性能對電波的傳播影響都非常重要。不同介質的系統也有很大的差別,電導率也不相同,土壤電氣性能越大,導致的地損耗就越小。同樣頻率越高,地面損耗也就越大。由此可以看出,中波發射臺要盡量選擇在土地比較開闊的平原,而且土壤的電導率越高則越滿足要求。
第三點確定天線場地。中天線場地的選擇對中波發射臺地址的選擇和建設成本有著非常重要的影響,中天線場地的建設面積越大,成本也就越高。在選址過程中,工作人員要綜合考慮占地面積和技術之間的關系,如果天線場區的面積不足,則會造成天線和地網之間無法實現合理布局,因此一般情況下,工作人員要根據天線和地網的技術要求來確定天線的布局,計算出天線場地的面積。首先是天線高度的要求,中波天線的選擇盡量使用是垂直極化接線對地絕緣鐵塔天線,它的優勢是輻射效率比較高,而且抗衰落的能力更強。其次是地網的鋪設要求,地網需要以天線的底部為中心,在地面敷設分布均勻的地網。如果面積允許的話,地網半徑應該在120m。如果面積不是非常大,那么地網半徑在100m 左右也可以接受。
第四點其他因素的確定:(1)中波發射臺的位置要遠離強噪音、強振動和強電磁場等,確保給覆蓋區域提供優質的電波服務;(2)建設時的機器設備需要更加容易搬遷,而且受到自然災害的影響較小;(3)工作人員要充分利用市政設施,利于交通運輸、排水、通訊等各種設施,減少投資成本。
中波發射臺的建設通常情況下被分為技術區、辦公區、生活區以及天線區4 個部分,根據工作人員的研究發現,為了提高天線區發射成功的概率,工作人員要盡量在滿足地網敷設的基礎上多建立天線[3]。再加上100kW 以上的發射機通常是不建議進行多頻共塔發射,因此只能采取100kW 和50kW 雙頻共塔的發射方式,安全隱患比較大,不利于播出任務的順利完成。不僅如此,如果全部改成全固態發射機,對于天線的要求更高,多頻共塔的效果也不是非常理想。此時工作人員可以選擇采用多天線的方式,不僅能夠保證設備的運行更加安全可靠,還能保證節目的播出質量,為中波發射臺后續的可持續發展提供了有力的技術支持。
中波發射天線的主要作用是提高天線輻射的效率,通過對影響天線效率的因素分析發現,除了調配回路的損耗之外,還有就是地損耗比較嚴重,因此要想提高天線效率就應該盡量降低地損耗。通常情況下,鐵塔天線本身的損耗電阻不是非常大,只需要考慮饋線損耗即可[4]。降低地電阻的最好方法就是埋設地網,以鐵塔底部為中心,以輻射狀向外鋪設。為了保證天線地電流的回路更加良好,不能將地網鋪設成網狀,并在底部設置接地棒,埋設深度為5m 左右,而地網的埋設深度則在50cm 左右,以不造成損壞為原則。
在實際鋪設過程中,要重點考慮天氣變化和天線阻抗對發射機工作狀態的影響,例如在雨天時會影響天線阻抗的變化,導致駐波比變大,發射機相互干擾容易引發串音等,這些問題都需要引起工作人員的注意。
廣播電視機房是廣播系統的核心內容,如果機房的信號處理工作不到位,導致信號質量不高,即便是設備再先進也無法給人們提供高質量的廣播電視節目,因此提高信號質量十分關鍵。
衛星接收信號的質量主要受到天線、接收機和人為因素的影響,選擇衛星天線尺寸時要盡量選擇直徑比較大的接收天線,如果是普通的C 波段需要選用3m 以上的天線,K 波段則要選用1.5m 以上的天線。確定好天線之后,則要為其配備高質量的高頻頭,為了能夠實現一副天線接收不同頻率的衛星信號,則要采用雙極化和雙波段的饋源。
除了衛星接收信號外,機房中還涉及很多其他的設備,例如電源、機房地線等。在選擇電源時,為了保證用電設備的安全性,現在的機房都使用穩定電壓,具有一定的抗干擾功能。工作地線是機房的重要環節,無論是廣播還是電視信號發射機房都要重視工作地線的處理[5]。如果地線處理不好,則會影響設備的正常運行和傳輸效果。
中波發射臺的場內和周邊場強都非常大,容易造成周邊設備由于受到電磁感應的影響,無法正常工作,例如有的發射臺由于采用了籠式饋線,天線的倒換開關為開放式開關,發射機功率很大,導致電磁灶等設備無法正常使用,周邊用戶也反映過此類問題。因此在新位置建立時,要更加重視信號的屏蔽和設備的接地工作。在實際施工過程中,信號源室和值班控制室都要利用銅網來屏蔽信號,并做好接地工作。饋線則要采用同軸電纜施工,設備接地全部使用地面挖坑、埋設銅板并用銅皮進行接引。室內的走線管要使用鍍鋅鋼管,室外的電纜則要全部使用鎧裝電纜進行鋪設。該屏蔽和接地工作在實際應用中進行了驗證,在實際案例中,設備在運行階段各類用電設備都能正常運行,而且周邊用戶的反映良好,沒有受到信號的干擾,效果令人滿意。
中波發射站在搬遷過程中,無論是從經濟還是環保的角度出發,很多設備依然能夠正常使用,因此要做好設備的保護工作[6]。以往的工作經驗中經常會出現設備保護不到位的問題,影響其后期的使用質量,例如在搬運發射機槽路餅電容時沒有做好保護工作。當搬遷工作完成后,調試過程中發現電容出現爆裂損壞,通過分析發現,由于餅式電容在串聯時的連接點較小,運輸過程中過于顛簸,導致連接點出現微小開裂,在通電之后出現了爆炸,造成不必要的經濟損失。由此可以看出,在搬遷過程中,工作人員一定要重視并注意對設備的保護,例如,電容和電容之間、電容和機箱之間要利用泡沫板進行支撐。同時還要注意對設備內電路板和變壓器的保護,以免出現震動位移,而造成接觸不良,引發后續一系列的不良后果。
某城市的發射臺總占地面積為100 多畝,其中地網約為90 畝,技術區和調配室一共占地約為10 畝。一共是兩副拉線塔中波天線,塔高大約為90m,其中一個是雙頻共塔。天線區內一共要布置兩座自立式中波發射天線,其中120m 的中波天線一副,90m 的中波天線一副,具體使用方案如表1 所示。
表1 中波發射臺的天線分配方案
首先是天線技術參數分為3 個部分。第一個部分是自立塔結構,A1 的發射塔高度為120m,底部根開約為20m,結構體系為空間格構式,利用鋼管、角鋼組合結構。A2的發射臺高度為90m,底部根約為6.42m,結構體系為空間格構式,采用鋼管和角鋼組合結構。第二個部分是底部絕緣,A2 天線塔靴和基礎的連接位置要采用絕緣支座,使其滿足塔靴的尺寸要求和承載鐵塔壓力的強度要求。第3 個部分是基礎形式,本工程中的基礎形式暫時所使用的是樁基礎,在滿足豎向設計荷載的同時能夠有效防止由于不良地質情況而引發的沉降。
其次是電網鋪設,由于中波發射臺主要采取的是地波覆蓋,地網長度和數量直接影響到信號覆蓋的效率,本項目中地網采用的銅線直徑為3.0m,地網以鐵塔為中心,按照每3°一條作為輻射狀鋪設,一共為120 條[7]。中波發射系統和調配網絡也需要進行科學配置,選擇比耐受程度更高的發射機,配置備份網絡和備份主饋線。
中波發射臺的地址分別采用120m 高和90m 高的中波發射臺,確保新的天線系統性能指標由于原有天線系統,提高播出效果,從而達到覆蓋標準的要求。由于場地限制,相鄰的天線之間最小間隔必須滿足規范要求,以免各個天線之間存在信號串擾。
在建設期間,工作人員還要充分考慮施工過程中對周圍環境的影響。例如噪聲的防治措施。首先要選擇低噪音的機械設備,在使用過程中進行定期維護與保養,并嚴格按照相關規范進行操作,以免出現非正常噪聲。其次要合理布局和使用機械設備,對于噪聲比較嚴重的設備,例如電鋸等,應該安排在相對比較遠的地方進行使用。最后是合理制定施工時間,堅決禁止夜間作業,以免對周圍環境和居民造成不利影響。
中波發射臺搬遷工作的落實對于廣電系統的安全穩步運行而言十分關鍵,要在選址、規劃以及地線鋪設等方面都要嚴格按照相關要求和規范進行操作。同時還要做好設備保護工作,以免增加不必要的費用支出,為我國廣播電視行業的發展做出更多貢獻。