中波廣播技術(shù)系統(tǒng)運行分析

滕凡鵬

內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局扎蘭屯696臺 內(nèi)蒙古 呼倫貝爾市 162650

中波廣播技術(shù)系統(tǒng)由發(fā)射機系統(tǒng)、天饋線系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、信源系統(tǒng)等幾大部分構(gòu)成，每一個部位的運行狀態(tài)的問題都直接影響著廣播信號接收質(zhì)量的高低。每一部分都有著其使用壽命及可能出現(xiàn)的故障問題，下面就中波廣播系統(tǒng)的幾大系統(tǒng)發(fā)表一下筆者的見解。

1 發(fā)射機系統(tǒng)

現(xiàn)在中波廣播臺站發(fā)射設(shè)備多數(shù)都采全固態(tài)發(fā)射機，全固態(tài)發(fā)射機是指末級模塊采用場效應(yīng)管和晶體管等比較穩(wěn)定的放大器將設(shè)備固態(tài)化。固態(tài)化發(fā)射機通常由幾十個或幾千個固態(tài)發(fā)射模塊組成，具有體積小、重量輕、可靠性高、噪聲低、易維護、效率高等特點。

中波發(fā)射機的主要技術(shù)指標(biāo)有：輸出阻抗：75Ω或50Ω不平衡阻抗；頻率間隔：≤1kHz；音頻輸入電平：0+（-）6dbm；音頻輸入阻抗：600Ω平衡； 頻 率 響 應(yīng)：（40Hz-8kHz）±1dB；諧波失真：（90%調(diào)制40-7500Hz）≤1.5%；調(diào)幅噪聲電平：小于-60dB；供電電頻：50Hz；總效率：PDM 效率大 于75% ， DAM 效 率 大 于85%；雜散發(fā)射：小于-60。

實踐證明廣播發(fā)射機在運行中受到設(shè)備自身和外界條件的干擾發(fā)生多故障，自身條件主要是指設(shè)備出廠時設(shè)備的元器件的質(zhì)量優(yōu)劣和設(shè)備使用年限過長使得電子元器件的老化。外界條件多是關(guān)于電磁干擾、接地好壞、鐵塔網(wǎng)絡(luò)使得發(fā)射機發(fā)射功率的高低。

發(fā)射機由電阻、電感、電容、晶體管、二級管等成千上萬個電子器件組成。電子器件的使用壽命決定發(fā)射機的使用壽命。理論上發(fā)射機元器件的使用壽命是沒有時間限制的，但電子器件的壽命和參數(shù)的變化受脈沖電壓和浪涌電流及環(huán)境溫濕度的影響，在發(fā)射機運行時不可避免的產(chǎn)生電壓脈沖、高溫環(huán)境從而不可避免對元器件產(chǎn)生影響，導(dǎo)致器件的性能指標(biāo)變化，從而影響發(fā)射機的狀態(tài)。運行在10年以上發(fā)射機由于元器件的參數(shù)發(fā)生變化和焊點的脫焊發(fā)射機的軟故障率明顯增多，為保障廣播電視的高質(zhì)量、不間斷播出要求，運行在10年以上的發(fā)射機應(yīng)及時更新。同時地網(wǎng)和保護接地網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣也影響發(fā)射機的使用壽命，地網(wǎng)的阻值不應(yīng)大于2Ω，保護接地阻止不應(yīng)大于4Ω。當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)阻值過大，會導(dǎo)致發(fā)射機反射功率過大，從而使得在發(fā)射機上產(chǎn)生高功、高熱，進而損壞發(fā)射機電子器件；當(dāng)保護接地阻值高大，在雷雨天氣時不能有效的泄放感應(yīng)雷電，進而使得發(fā)射機受損。所以要使得發(fā)射機使用的更久，就要盡量降低地網(wǎng)和保護接的阻值。

2 天饋線系統(tǒng)

中波發(fā)射天線主要使用的天線有拉繩桅桿、自立式和錐面頂負(fù)荷鐵塔。桅桿式天線優(yōu)點是結(jié)構(gòu)造型簡單,塔節(jié)形式規(guī)則、易于加工,整體造價較低。缺點是三方拉繩的占地面積也大，對底部的壓力大，易造成底部絕緣子的損壞。與桅桿天線相比, 自立式中波天線占地面積小,場地容易解，塔身采用熱鍍鋅防腐處理,很好地解決了沿海地區(qū)的強腐蝕問題。缺點則是底部絕緣子制作成本較高且絕緣件容易損壞。錐面頂負(fù)荷中波發(fā)射小天線具有占地面積小、天線高度低,不易被雷擊,使發(fā)射設(shè)備更安全的優(yōu)點。

中波鐵塔主要技術(shù)指標(biāo)為邊寬0.5 米的拉繩式桅桿垂直度不得大于1/750，局部彎曲度不得大于1/750；邊寬0.8 米以上的拉繩式桅桿垂直度不得大于1/1500，局部彎曲度不得大于1/750；自立式鐵塔支撐物垂直度不得大于1/1500 局部彎曲度不得大于1/750。塔身直柱、連接螺栓、花籃螺絲、拉繩銹蝕深度不得達(dá)其直徑的1/5；行波系數(shù)：單頻塔大于0.9，雙頻塔大于0.8；拉線絕緣子阻值不小于400MΩ。

中波鐵塔建設(shè)使用年限在60年以上，但我們要定期對鐵塔進行維護維修。在氣候干燥、無腐蝕地區(qū)8年一次大修，一般地區(qū)5年一次大修，沿?；蚋g地區(qū)3年一次大修。維護檢修中需對塔身進行防腐除銹、更換拉線、更換地錨等。

主要故障有天線故障降低、放電不暢、底座絕緣子開裂、塔身傾斜。

饋線的作用是用來傳輸高頻能量，連接發(fā)射機與天線之間的重要設(shè)備。饋線最重要的參數(shù)就是其元件的工作頻率和特性阻抗，在允許的頻率范圍內(nèi)，饋線上任何一點的電壓和電流的比值為一常數(shù)，即特性阻抗。中波饋線都是不對稱的結(jié)構(gòu)形式。按饋線的特性阻抗來分，常見的有250Ω、150Ω、75Ω和50Ω等幾種。理論上饋線只要不受到外界機械性損壞，沒有使用年限的限制。常見故障：饋管漏氣導(dǎo)致阻值變化，饋管充氣，氣體中有水汽，導(dǎo)致內(nèi)芯與外皮連接。

3 配電系統(tǒng)

中波臺站的配電系統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行GB50052《配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》及GBJ54《低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。

中波臺站變壓器的技術(shù)指標(biāo)：變壓器裝機容量為生活和生產(chǎn)用電量的1.4～2.0 倍；絕緣電阻在油溫23℃時高壓對地、低壓對地、高壓對低壓均為2000MΩ；短路阻抗4%；空載時損耗：160kVA 變壓器0.4kW損 耗,200kVA 變 壓 器0.48kW 損耗,250kVA 變壓器0.56kW 損耗,315kVA 變壓器0.67kW 損耗;負(fù)載時損耗160kVA 變壓器2.2kW 損耗,200kVA 變 壓 器2.6kW 損 耗,250kVA 變 壓 器3.05kW 損 耗,315kVA 變壓3.65kW；變壓器的高壓分接范圍±5%（kV）。

低壓成套開關(guān)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)：通電操作額定電壓的85%和110%條件下進行手動操作5次，動作可靠；電氣間隙和爬電距離驗證電氣間隙≧10mm，爬電距離≧12.5mm；保護電路連續(xù)性驗證：電流不小于10A，電阻應(yīng)≦100mΩ，各個對地接觸點良好；介電強度測試：所有帶電部件在施加2500V 電壓1S 中無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象；絕緣電阻驗證：用10000MΩ表檢測成品絕緣電阻≧1000Ω/V。

供配電系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為面板按鍵機械性能失靈；穩(wěn)壓柜伺服器卡頓；雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，自動失靈。

4 信號源系統(tǒng)

信號源系統(tǒng)由衛(wèi)星接收天線、高頻頭、同軸電纜、衛(wèi)星接收機等設(shè)備構(gòu)成。

衛(wèi)星接受天線是一個金屬拋物面，負(fù)責(zé)將衛(wèi)星信號反射到位于焦點處的饋源和高頻頭內(nèi)的一種裝置，一般來說，衛(wèi)星鍋口徑越大，節(jié)目的信號越強，接收質(zhì)量越高。衛(wèi)星接收天線距離發(fā)射機房越近在線纜上的衰損越小，最遠(yuǎn)距離不易超過50m；衛(wèi)星接收天線前方不應(yīng)有遮擋建筑或樹木，否則將影響衛(wèi)星天線接收信號質(zhì)量。

天線的主要技術(shù)指標(biāo)有：增益dB 其中λ為天線的工作波長（C 波段：λ=0.075m，Ku 波段λ=0.025m），A 為天線口面積；天線的口面效率要求為60%～70%；旁瓣電平的國家標(biāo)準(zhǔn)5m 直徑以上的天線旁瓣電平＜-14dB，4.5m 直徑以下的天線旁瓣電平＜-12dB。

高頻頭通常記為LNB，功能有低噪聲放大、下變頻、中頻放大。

主要技術(shù)參數(shù)：輸入頻率C波段有3.4-4.2G和b、3.7-4.2G，Ku波 段 全 波 段 為 10.7GHz～12.75GHz，其低頻段為10.7GHz～11.8GHz、高 頻 段 為11.7GHz～12.75GHz；輸出頻率：有C波段與Ku 波 段 相 同 950～1450Mhz、950～1750MHz、 950～2150MHz三種；本振頻率C 波段：一般C 波段的本振頻率5150kHz，Ku 波 段 本 振 有 9.75GHz、10.75GHz、11.25GHz、11.30GHz等；噪聲系數(shù)C 波段用K 表示，如25K、17K 等，其數(shù)值越小越好；Ku 波段：用dB 表示。如0.8dB、0.6dB 等，其數(shù)值越小越好；增益（GAIN）：如60dB 一般地應(yīng)越高越好。

衛(wèi)星接收機的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中華人民共和國廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T148-2000，這里不一一列舉。信源系統(tǒng)中衛(wèi)星接收天線使用年限沒有具體的要求，注意對鍋體、鍋面的防腐加固即可；高頻頭置于室外，又不能在其上加裝防雨措施，會使高頻頭不可避免的受到腐蝕，尤其是接口處尤為嚴(yán)重，建議3年左右更換一次高頻頭；衛(wèi)星接收機根據(jù)電子產(chǎn)品的特點建議6～8年更新一次。

信源系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障有：衛(wèi)星接收天線在春秋風(fēng)大季節(jié)出現(xiàn)信號質(zhì)量下降，需及時調(diào)整鍋體位置；高頻頭在雨季損壞；衛(wèi)星接收機死機等故障。