中短波發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置簡(jiǎn)述

秦緒彬

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局725臺(tái)）

中短波發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置簡(jiǎn)述

秦緒彬

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局725臺(tái)）

本文首先探討了衛(wèi)星天線(xiàn)常用的融雪方法，并對(duì)幾種常見(jiàn)的融雪裝置的安裝和使用展開(kāi)分析，最后以最新的硅晶電熱膜融雪裝置的構(gòu)成和原理展開(kāi)分析，為中短波發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置的安裝和設(shè)計(jì)提供資料參考。

中短波；衛(wèi)星發(fā)射臺(tái)；衛(wèi)星天線(xiàn)；融雪裝置

我國(guó)北方地區(qū)，冬季冰雪天氣比較常見(jiàn)。北方地區(qū)的中短波發(fā)射臺(tái)衛(wèi)星天線(xiàn)，在冬季來(lái)臨后經(jīng)常受雪衰現(xiàn)象影響，導(dǎo)致信號(hào)接收衰減或中斷，影響廣播節(jié)目播出質(zhì)量。雪衰現(xiàn)象是由于天線(xiàn)表面積雪凹凸不平導(dǎo)致電磁信號(hào)發(fā)散而造成的，電磁信號(hào)的發(fā)散，使衛(wèi)星天線(xiàn)無(wú)法全部匯聚到衛(wèi)星天線(xiàn)的饋源上，導(dǎo)致信號(hào)衰減中斷。雪衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星天線(xiàn)的影響，無(wú)疑會(huì)降低衛(wèi)星通訊天線(xiàn)的增益，影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。因此，在北方地區(qū)如何做好衛(wèi)星天線(xiàn)的冰雪清理，對(duì)保證信號(hào)傳輸質(zhì)量尤為重要。

1　衛(wèi)星天線(xiàn)常用的除雪方法

傳統(tǒng)的衛(wèi)星天線(xiàn)積雪清理，常常采用人工清理的方式，這種方式雖然簡(jiǎn)單，但由于北方下雪天氣比較常見(jiàn)，加之衛(wèi)星天線(xiàn)大部分都比較高，因而清理起來(lái)很麻煩。在人工清理過(guò)程中，稍不小心，就會(huì)滑落摔傷，給工作人員帶來(lái)傷害?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，給衛(wèi)星天線(xiàn)表面積雪的處理帶來(lái)了新的技術(shù)和方法，采用最先進(jìn)的融雪裝置，能夠在雨雪天氣過(guò)后，將天線(xiàn)表面的積雪量降到最低，減弱雪衰現(xiàn)象對(duì)衛(wèi)星天線(xiàn)信號(hào)接收和發(fā)射質(zhì)量的影響。如何做好中短波衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置的安裝和處理，則成為北方廣播發(fā)射臺(tái)重點(diǎn)研究和實(shí)踐的課題。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星天線(xiàn)除雪方法，是人工攀爬除雪的方式進(jìn)行的，這種方式不僅除雪效率很低，而且除雪作業(yè)還比較危險(xiǎn)，容易造成人員傷亡。為了降低除雪難度，大部分中短波發(fā)射臺(tái)都會(huì)采用自動(dòng)融雪技術(shù)，在保證融雪質(zhì)量的同時(shí)，降低融雪安全風(fēng)險(xiǎn)。在中短波發(fā)射臺(tái)中，常用的融雪技術(shù)包括熱風(fēng)機(jī)吹風(fēng)法、電熱膜加熱法、電熱絲加熱法、電熱帶加熱法及自來(lái)水噴淋法等。這些融雪技術(shù)在中短波衛(wèi)星天線(xiàn)中的應(yīng)用，各有優(yōu)缺點(diǎn)。但相比于傳統(tǒng)的人工清雪方式，卻都進(jìn)步很多。在這些融雪技術(shù)中，融雪效果最好的就是電熱膜加熱法。

2　幾種常用的中短波發(fā)射機(jī)衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置研究

2.1熱風(fēng)機(jī)融雪裝置使用安裝注意事項(xiàng)

熱風(fēng)機(jī)使用安裝對(duì)環(huán)境要求較高，在安裝熱風(fēng)機(jī)融雪裝置時(shí)，熱風(fēng)機(jī)位置要能避雨雪的干燥處,避潮濕。熱風(fēng)機(jī)的發(fā)熱量很高，為了避免通風(fēng)不好產(chǎn)生高溫，需要安裝在通風(fēng)良好，忌在密封箱中使用。熱風(fēng)機(jī)安裝位置要遠(yuǎn)離易燃、易爆等危險(xiǎn)物品及氣體，安裝時(shí)出風(fēng)口須上傾15°，下傾10°范圍內(nèi)，機(jī)體左右傾度在15°范圍內(nèi)使用。值得注意的是，進(jìn)風(fēng)口不可阻塞，出風(fēng)口用包有隔熱材料的配管連接，注意配管不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)過(guò)細(xì)過(guò)彎及彎曲也不應(yīng)過(guò)多。

2.2電熱絲加熱法融雪裝置的安裝使用

在設(shè)計(jì)元件時(shí)，應(yīng)注意其使用溫度，當(dāng)使用溫度超過(guò)一定極限時(shí)，元件本身的氧化量加快，耐熱性降低，特別是鐵鉻鋁電熱合金元件，易變形、倒塌，甚至出現(xiàn)斷裂，而縮短使用壽命。

元件最高使用溫度與元件線(xiàn)徑也有相當(dāng)?shù)年P(guān)系，一般情況下，元件最高使用溫度其線(xiàn)徑應(yīng)不小于3 mm，扁帶厚度不小于2 mm。爐內(nèi)腐蝕性氣氛與元件最高使用溫度也有相當(dāng)?shù)年P(guān)系，而往往由于腐蝕氣氛存在而影響元件使用溫度和使用壽命。由于鐵鉻鋁高溫強(qiáng)度低，元件在高溫下使易變形，如選用絲徑不當(dāng)或安裝不妥，就會(huì)因高溫變形而引起元件倒塌，短路現(xiàn)象等，故在元件設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到其因素。鐵鉻鋁、鎳、鉻等系列電熱合金由于各自化學(xué)成份的不同，其使用溫度，抗氧化性能以用電阻率的不同唑而決定了使用溫度的長(zhǎng)短，在鐵鉻熱合金材料內(nèi)決定電阻率的AL元素，鎳鉻電熱合金材料中決定電阻率的成份為Ni元素。在高溫狀態(tài)下，合金元件表面生成的氧化膜決定使用壽命，由于長(zhǎng)時(shí)期的間段使用，其元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷改變，表面所生成的氧化膜也不斷老化和破壞。其元件內(nèi)部元素不斷消耗。如Ni、AL等，從而縮短使用壽命，因此，在選用電爐絲絲徑時(shí)，應(yīng)選用規(guī)格的線(xiàn)材或厚一點(diǎn)的扁帶。

2.3電熱帶融雪裝置的安裝

安裝電熱帶時(shí)，不應(yīng)打硬折或長(zhǎng)距離拽拉踩壓。注意防止電熱帶外層絕緣劃破損壞。連接電熱帶時(shí)，應(yīng)注意不能超過(guò)電熱帶最大使用長(zhǎng)度，電熱帶最大使用長(zhǎng)度為100 m。常規(guī)閘門(mén)、法蘭按廠(chǎng)家《設(shè)計(jì)安裝維護(hù)指南》圖例施工。平敷電熱帶的位置應(yīng)在管道水平下端的位置緊貼管壁保持結(jié)合緊密進(jìn)行施工。纏繞方式按照安裝系數(shù)，進(jìn)行施工。電熱帶縱向應(yīng)用鋁箔膠帶全程粘貼，每間隔500～700 mm徑向用耐溫膠帶纏繞一周固定，粘貼方式先徑向固定后再用鋁箔膠帶全程粘貼，確保電熱帶與管道保持緊密結(jié)合，外觀(guān)平實(shí)。

2.4硅晶電熱膜融雪裝置

某臺(tái)運(yùn)用硅晶電熱膜設(shè)計(jì)了一種電熱膜融雪加熱設(shè)備，通過(guò)利用硅晶電熱膜加熱衛(wèi)星接收天線(xiàn)的背面，在不影響信號(hào)接收的前提下，實(shí)現(xiàn)了較好的融雪清雪效果。這種硅晶加熱膜融雪設(shè)備，不僅加熱面積大、加熱均勻，而且具有節(jié)能、環(huán)保、使用壽命高的優(yōu)點(diǎn)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易拆卸，生產(chǎn)安裝也比較經(jīng)濟(jì)。正因如此，這種硅晶電熱膜天線(xiàn)融雪裝置一進(jìn)入市場(chǎng)便受到行業(yè)內(nèi)的高度重視，具有極好的應(yīng)用前景。

3　小型衛(wèi)星天線(xiàn)硅晶電熱膜融雪裝置介紹

小型衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置的安裝和設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)比較完善，因此本文針對(duì)上文中最新的硅晶電熱膜融雪裝置進(jìn)行介紹分析。這種小型衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置由硅晶電熱膜、供電線(xiàn)路、天線(xiàn)保溫隔熱層、無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)溫控系統(tǒng)、外圍防風(fēng)網(wǎng)等組成。

3.1硅晶電熱膜

硅晶電熱膜由高分子復(fù)合材料組成，電熱膜載體是用作電熱膜的面狀基層；外接電極是用來(lái)與外電連接的連接點(diǎn)，一般用鍍銀處理的多股阻燃銅線(xiàn)；絕緣層是由PET膜等構(gòu)成，其作用是將硅晶電熱膜導(dǎo)電體與外界隔離起來(lái)。硅晶電熱膜具內(nèi)具有正負(fù)極性基團(tuán)，具有激發(fā)其他分子活性的功能，當(dāng)電熱膜內(nèi)的電子受外界磁場(chǎng)激發(fā)做布朗運(yùn)動(dòng)，便能夠發(fā)熱。硅晶電熱膜穩(wěn)定性極高、發(fā)熱均勻、熱效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電能的高效利用。由于該材料防水和絕緣性十分出色，因而將其鋪設(shè)在衛(wèi)星天線(xiàn)背面，不容易受環(huán)境腐蝕而損壞。

3.2供電系統(tǒng)

硅晶電熱膜的熱轉(zhuǎn)換效率極高，使用220V供電電源就能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)用電需求。一面3.7m的衛(wèi)星通訊天線(xiàn)，鋪設(shè)硅晶電熱膜的總功率僅僅有5kW，工作總電流量為25A，電源線(xiàn)界面4m2即可。

3.3保溫層

敷設(shè)保溫層的目的是防止融雪熱量泄露，保溫層應(yīng)該敷設(shè)于硅晶電熱膜下方，可以選擇弗龍板等保溫材料，并將保溫材料與硅晶電熱膜粘結(jié)在一起，固定在衛(wèi)星接收天線(xiàn)背面。為了保證衛(wèi)星天線(xiàn)外觀(guān)完整，并提高電熱膜和保溫板的使用壽命，還可以在外面制作阻燃保溫外套，并將其覆蓋并固定在電熱膜與保溫材料上。

3.4遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)控溫系統(tǒng)

為了提高融雪裝置的工作效率，這種硅晶電熱膜融雪裝置可以采用智能控溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱溫度的自動(dòng)控制。硅晶電熱膜無(wú)線(xiàn)控溫系統(tǒng)裝置包含電源開(kāi)關(guān)模塊和無(wú)線(xiàn)通信模塊兩部分，當(dāng)融雪系統(tǒng)工作時(shí)，通過(guò)通信單元和電源控制單元的協(xié)同工作，就能夠完成電熱膜電源的開(kāi)閉。智能無(wú)線(xiàn)控制單元設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、上手容易，并能夠用移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)控。通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)控溫裝置的安裝和使用，有效的提高了融雪裝置的工作質(zhì)量。

4　結(jié)語(yǔ)

中短波發(fā)射臺(tái)的衛(wèi)星天線(xiàn)融雪裝置有很多種，相比于其他融雪裝置，硅晶電熱膜融雪裝置顯然更具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在安裝使用硅晶電熱膜融雪裝置時(shí)，需要根據(jù)衛(wèi)星天線(xiàn)的大小進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并做好硅晶電熱膜融雪裝置的安裝。

[1]葉青,金蘇,顧能.江蘇地球站衛(wèi)星天線(xiàn)融雪技術(shù)的探究與實(shí)踐[J].視聽(tīng)界:廣播電視技術(shù), 2013(4).

[2]律野,李佳.ADS 300衛(wèi)星天線(xiàn)融雪除冰系統(tǒng)維護(hù)及注意事項(xiàng)[J].數(shù)字傳媒研究,2015(5).