中波廣播發射技術的維護和發展趨勢

【摘要】中波廣播發射技術是一種重要的廣播技術，具有信號穩定、覆蓋范圍廣、抗干擾能力強等優點。然而，隨著技術的不斷發展和進步，中波廣播發射技術也面臨著一些挑戰和問題。因此，本文介紹了中波廣播發射技術，從發射機、天饋系統、電源系統等方面對中波廣播發射技術的維護進行了探討，并提出了其未來發展趨勢。

【關鍵詞】中波廣播；發射技術；維護

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.015

1. 中波廣播發射技術的基本原理

中波廣播發射技術是一種利用中波段電磁波進行信號傳輸的無線電廣播技術，它具有在空氣中進行長距離傳播且信號穩定性高的特點，這使得中波廣播成為一種非常實用的廣播方式。該技術主要是通過將音頻信號轉化為電信號，然后通過天線將電信號發射到空中，以電磁波的形式進行傳播。在這個過程中，信號的調制和發射都需要特定的設備和儀器來完成。這些設備和儀器包括但不限于發射機、天線、饋線以及冷卻系統等。除此之外，中波廣播發射技術不僅可以用于播送語音和音樂節目，還可以用于傳遞緊急信息，如氣象預報和預警，遠程教育、農村地區的信息傳播以及特定行業的通訊[1]。

2. 中波廣播發射系統的組成

2.1 發射機

發射機的主要功能是產生高頻振蕩信號，并將音頻信號調制到高頻振蕩信號上，通過天線將調制后的信號發射出去。它由多個不同的部分組成，包括電源、調制器、放大器、濾波器、發射天線等，這些部分相互協作，共同完成發射機的功能。其中，電源是發射機的動力來源，它為整個發射機提供電能；調制器是將音頻信號調制到高頻振蕩信號上的設備，它使得音頻信號能夠被傳輸到接收設備；放大器對信號進行放大，使得信號的功率足夠大，能夠被發射天線有效地發射出去；濾波器則對信號進行過濾，去除不必要的噪聲和干擾，提高信號的質量；發射天線則是將調制后的信號轉換成電磁波并發送出去。

2.2 天線

天線肩負著中波廣播發射系統電磁波的發送與接收任務，直接影響著信號的覆蓋范圍和質量。而中波廣播發射系統主要使用的是垂直極化天線，這種天線以地面為反射面，形成以垂直方向為主的電磁場，此類天線具有較高的效率，能夠有效地覆蓋中波頻段[3]。然而，對于不同的環境和應用需求，也需要考慮其他類型的天線，如鞭狀天線、倒F天線等。其中，鞭狀天線具有較長的電波路徑，有助于提高信號的穿透力。而倒F天線則利用了地面的反射作用，能夠在高樓林立的城市環境中提高信號的覆蓋范圍。

2.3 饋線

饋線是中波廣播發射系統中的重要組成部分，主要用于將發射機產生的高頻電信號傳輸到天線進行輻射，其結構特性和性能直接影響到整個系統的穩定性和傳輸質量。饋線的結構較為簡單，主要包括屏蔽層和芯線。屏蔽層的主要作用是防止外部電磁干擾，確保信號傳輸的穩定性；而芯線則是負責傳輸高頻信號的主要通道，它的材料通常采用銅質或鋁質，直徑和長度則根據發射臺的具體需求進行定制。由于饋線在工作過程中不僅需要承受電磁輻射、電磁感應、靜電感應等多種因素的影響，還需要保證自身阻抗的穩定性，以實現高質量的信號傳輸。因此，屏蔽層的設計和材料選擇通常采用雙層屏蔽結構，以更好地防止電磁干擾。同時，為了保持饋線阻抗的穩定性，饋線終端通常需要進行阻抗匹配處理。這些措施的實施，都是為了確保饋線在各種環境條件下都能保持最佳的工作狀態。

2.4 冷卻系統

中波廣播發射系統中冷卻系統的工作原理主要是通過散熱器將發射機產生的熱量傳遞到空氣中或水中，再通過相應的散熱裝置將熱量散發到環境中。其中，包括風冷和水冷兩種冷卻方式[4]。風冷主要是通過風扇將發射機內部的熱空氣吹向散熱器，散熱器中的銅管或鋁翅片將熱空氣中的熱量吸收，然后再將熱量傳遞到空氣中。水冷則是通過水泵將水從冷卻塔中泵送到散熱器中，散熱器中的銅管或鋁翅片將熱水中的熱量吸收，再將熱量傳遞到冷卻塔中，隨后將熱水送回水泵處進行循環使用。

2.5 監控系統

監控系統由傳感器、數據采集器和監控軟件組成。其中傳感器負責監測發射機的各項指標，并將監測數據傳輸到數據采集器中；數據采集器負責對數據進行處理和分析，并將分析結果傳輸到監控軟件中；監控軟件負責對監測數據進行顯示和報警，并對異常數據進行記錄和存儲。監控系統作為保護系統，能夠對發射機的各項指標進行實時監測，包括輸出功率、反射功率、工作電流、工作電壓等，以確保發射機正常運行。同時具備故障診斷功能，能夠在發射機出現故障時及時發現并報警，縮短維修時間，提高工作效率。

3. 中波廣播發射系統的維護

3.1 中波廣播發射機維護的必要性

波廣播發射機作為保障國家文化傳播和信息傳遞的關鍵設施，其穩定運行是非常重要的。而對設備進行定期維護保養可以預防多種故障的出現，保障廣播電視節目的正常播出，避免給群眾帶來困擾和不便。通過定期維護保養，可以減緩設備的老化速度，延長其使用壽命，這不僅可以節省更換設備的成本，還可以提高設備的利用率，更好地發揮其功能。此外，通過維護保養，可以確保設備的狀態良好，提高信號傳播的質量和可靠性。如果設備長期無人維護保養，可能會出現嚴重故障，不僅會影響廣播電視節目的正常播出，還可能導致重大損失[2]。因此，對中波廣播發射機進行定期維護保養是預防重大損失的有效措施。

3.2 發射機的維護保養

發射機的定期檢查和清潔是維護保養的舉措。首先，發射機的檢查頻率取決于發射機的使用頻率和環境。通常情況下，每周應進行一次例行檢查，每季度應進行一次詳細檢查。在檢查過程中，應注意發射機的外觀是否清潔，各部件是否完好無損，線路連接是否牢固，以及儀表是否正常。如果發現污垢或灰塵，應及時清潔。其次，運行參數的監控可以確保發射機正常運行。需要監控的參數包括輸出功率、工作電壓、工作電流、頻率等。通過監控這些參數，可以確保發射機在正常范圍內運行，如果發現異常參數，應及時進行調整和維修，以避免故障的發生。需要注意的是，當發射機出現故障時，需要立刻進行故障診斷和處理。故障診斷的方法有很多，包括觀察法、聽覺法、觸摸法等[5]。通過對發射機的外觀觀察、傾聽其聲音、觸摸其表面等方式，可以判斷出發射機是否存在故障。在診斷出故障后，應及時進行處理，處理方式包括更換部件、調整參數、維修電路等。在處理過程中，應注意安全，避免造成進一步損壞或人員傷害。

3.3 天線系統的維護保養

定期對天線系統進行檢查和清潔可以保障信號的發射和接收穩定，減少天線系統的磨損，延長其使用壽命。因此，在檢查過程中，要密切關注天線的信號接收質量，及時調整或更換受損的天線。另外，要定期檢查防雷設施是否完好，確保其正常工作。在雷電高發期，加強對防雷設施的巡查和維護，及時發現并解決潛在的安全隱患，并根據實際情況對防雷設施進行升級改造，提高其防雷效果。同時，也要定期對天線系統的信號質量進行監測，確保其達到最佳狀態。在監測過程中，要對各項指標進行詳細記錄，以便進行對比和分析。若發現信號質量存在問題，要及時進行調整和優化，確保聽眾能夠接收到清晰、穩定的廣播信號。

3.4 饋線的維護保養

饋線是中波廣播發射系統的“血管”，其日常維護保養主要包括定期檢查、清潔、加固等。其中檢查的主要內容包括饋線的外表是否有破損、老化現象，饋線的固定是否牢固，以及與饋線相連的各個接口是否緊密等；清潔主要是對饋線外表的污垢進行清理，以防止污垢影響饋線的傳輸效果；加固則是對一些可能存在風險的饋線進行加固處理，以防止其發生意外脫落或損壞。此外，當饋線出現故障時，應立即采取措施進行處理，可以通過對饋線進行分段檢查來定位故障位置，然后通過對饋線進行分段供電來實現對故障的隔離，最后對饋線進行全面的檢查和維修。

3.5 冷卻系統的維護保養

冷卻系統維護保養不當會導致設備故障，嚴重時甚至會引發安全事故。因此，對冷卻系統的維護保養十分重要。首先，要定期檢查冷卻系統是否工作正常，電源線路是否完好，風扇、水泵等部件是否有異常聲音或振動。一旦發現異常情況應及時處理。其次，由于散熱器表面通常會有灰塵、污垢等沉積物，影響散熱效果。因此，要定期清理散熱器表面，保持其清潔。同時，還要檢查散熱器是否有損壞或變形等情況，如有應及時更換。此外，要定期檢查冷卻液的顏色、濃度等指標是否正常，如有異常應及時更換[6]，并注意冷卻液的添加量，避免過量或不足。最后，要注意季節性維護保養。在不同季節下，冷卻系統的維護保養要求也不同。例如，在冬季要檢查冷卻液的冰點是否符合要求，在夏季要檢查冷卻系統是否有漏水等情況。

3.6 監控系統的維護保養

為確保監控系統可以穩定運行，應定期對監控系統的各種硬件設備進行檢查，包括傳感器、攝像頭和傳輸線路等。如果發現任何異常現象，應及時進行維修或更換，確保監控系統的正常運行。同時，定期進行軟件的維護和清理，刪除不必要的文件和緩存，以提高系統的性能和穩定性。為防止監控系統數據丟失或損壞，應定期進行數據備份，并確保備份數據的可用性和完整性，并針對可能出現的緊急情況，制定應急預案，包括數據恢復步驟和操作流程，以便在出現問題時能夠及時進行恢復。此外，由于監控系統涉及到網絡安全問題，因此，應采取必要的網絡安全措施來保護系統的安全性和穩定性。例如，設置強密碼并定期更換密碼、安裝殺毒軟件、限制不必要的網絡訪問等，定期檢查系統的安全日志，及時發現并處理可能存在的安全威脅。

4. 中波廣播發射技術的發展趨勢

4.1 數字化

在傳統的模擬信號傳輸時代，信號的穩定性和清晰度總是難以達到理想的水平，噪音和干擾的影響也無法完全消除。而借助數字化技術，能夠顯著提高信號的穩定性和清晰度，同時降低噪音和干擾的影響。許多中波廣播電臺正在逐步進行數字化改造，采用數字調幅（DRM）技術來發送信號[7]，因為數字化技術能夠提供更高的音頻質量，更穩定的傳輸，以及更好的抗干擾性能。相較于傳統的模擬信號，數字信號傳輸更高效、更穩定，不僅可以有效避免信號失真，還可以極大地提高音頻質量。而且，DRM技術能夠將信息與載體分離，使得信號可以在不同的頻率上傳輸，從而增加了頻譜的利用率。

4.2 固態化

隨著固態功率放大器的發展，中波廣播發射正在逐步從傳統的電子管發射轉向固態發射。固態發射具有更高的效率和可靠性，同時能夠降低運行成本和維護難度。而固態化技術的發展得益于半導體技術的進步，通過使用先進的半導體材料和制造工藝，能夠制造出具有更高性能和更低成本的固態功率放大器。這些放大器通常具有更高的效率和可靠性，同時具有更長的使用壽命和更低的維護成本。這使得固態發射成為中波廣播發射的一個極具前景的發展方向。

4.3 自動化和智能化

隨著物聯網、人工智能等技術的發展，中波廣播發射系統正在逐步實現自動化和智能化。通過引入自動化和智能化技術，能夠提高系統的穩定性和可靠性，同時降低人工干預的頻率和成本，實現對中波廣播發射系統的全面監控和控制。通過實時監測系統的運行狀態和各項參數，可以及時發現并解決問題，避免因故障導致的停播事故。同時，還能夠實現對系統的遠程控制和調度，使得操作人員能夠在任何時間、任何地點對系統進行操作和控制。

4.4 網絡化

互聯網的普及和延伸，使中波廣播得以接觸到更廣大的聽眾群體，突破了地域的限制。無論是城市還是鄉村，人們都可以接收到來自各地的廣播信息，使信息的傳播更加便捷和高效。同時，還為中波廣播提供了實時傳輸和處理數據的能力，這使得廣播的效率和可靠性得到了顯著提升[8]。聽眾可以更加及時地獲取到最新的新聞和信息，而不必擔心信號問題。這種進步對于現代社會來說無疑是一大福音，尤其是對于那些依賴于廣播服務的人群。未來中波廣播發射技術將更加依賴于互聯網，借助網絡的力量實現更加高效和可靠的廣播。這不僅會提高廣播的質量和覆蓋范圍，還可以為聽眾提供更多元化的服務，比如在線互動、個性化推薦等。

5. 結束語

本文探討了中波廣播發射技術的維護和發展趨勢，具有一定的研究意義。通過對發射機、天線系統、饋線、冷卻系統和監控系統的定期檢查和維護保養，可以確保其性能和效率的穩定，以提供高質量的廣播服務。在進行維護保養的同時，還要加強設備的安全管理，采取必要的防護措施，確保工作人員的安全。隨著科技的不斷進步，中波廣播發射技術將逐漸向數字化、固態化、自動化、智能化及網絡化發展。同時，通過持續的技術創新和合理的管理，中波廣播發射技術將不斷適應時代需求，為廣大聽眾提供更好的廣播體驗。

參考文獻：

[1]祖里比亞·熱吉甫.淺談中波廣播發射天線的原理與維護[J].中國有線電視，2020（01）：2.

[2]常青.常見中波廣播發射天線構成原理與技術維護分析[J].中國設備工程，2023（09）：98-100.

[3]馬玉娥.中波廣播發射技術及維護探析[J].西部廣播電視，2022，43（06）：234-237.

[4]次仁旺堆.中波廣播發射天線技術與安全維護研究[J].新潮電子，2023（05）：28-30.

[5]續芳.中波廣播發射天線維護技術分析[J].電子世界，2021（03）：2.

[6]薛曉丹.中波廣播發射技術及維護措施分析[J].西部廣播電視，2021，42（05）：235-237.

[7]馮學精.中波廣播發射技術及維護措施探討[J].電子測試，2022（15）：128-130.

[8]李江龍.新時期中波廣播發射技術與維護探究[J].技術與市場，2021，28（07）：2.

作者簡介：于濤（1983—），男，山東沂水人，本科，專業技術9級，工程師。研究方向：中波廣播方向。