中波廣播發(fā)射技術原理故障及維護要點

馮學精

（山西省廣播電視局中波臺管理中心，山西 太原 030012）

中波廣播發(fā)射技術的應用在廣播行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，同時，這項技術的應用有效提高了我國廣播行業(yè)的發(fā)展。中波廣播傳輸技術的出現(xiàn)，彌補了傳統(tǒng)信號傳播的缺點，讓信號傳輸變得更加安全、穩(wěn)定。進入21世紀，伴隨著科學技術的飛速發(fā)展，中波廣播發(fā)射技術也在不斷地升級和創(chuàng)新當中。更多樣化的技術形式，如固態(tài)和數(shù)字形式，大大提高了廣播信號的傳輸效率和傳輸質量，并且解決了傳統(tǒng)信號傳播耗能高的問題。雖然中波廣播發(fā)射技術在性能和功能方面有了顯著的提升，但中波廣播發(fā)射設備的結構也越來越復雜，給后期設備的維修增添了一定的難度，因此，有關部門應制定有效故障解決措施，以及維護方法，這樣才能保證中波廣播設備正常的運行。

1 中波廣播發(fā)射技術原理

中波廣播發(fā)射技術的核心是發(fā)射天線，它以電磁波為載體發(fā)射和接收信息。中波廣播發(fā)生技術的特點是能夠放大傳輸?shù)碾姶挪?，延長信號傳播的距離卻速度非?？?，以及提高了數(shù)據傳播的準確性。中波廣播天線的具體信號傳輸過程如下:天線收集需要發(fā)送的傳播數(shù)據，發(fā)射機是發(fā)送數(shù)據的載體，空間上接收和處理數(shù)據基點的廣播天線的覆蓋范圍，然后將接收到的信號返回到中波天線。在接收和接收信號的過程中，中波廣播天線決定了信號傳輸?shù)木嚯x和精度。需要注意的是有關人員一定要做好中波廣播天線的設置工作，如果設置不當，會影響到信號收發(fā)的準確性，以及傳播的范圍，如圖1所示。

圖1 中波廣播發(fā)射技術原理

2 中波廣播發(fā)射技術

2.1 單塔型中波廣播發(fā)射技術

中波廣播傳輸技術的特點之一是垂直極化波。單塔型波傳輸技術就是充分利用了中波廣播發(fā)射技術的這一垂直極化波的特點進行信息傳輸?shù)摹谋举|上說，單塔性中波廣播是一個垂直振蕩器，主要安裝在燈塔底部的電流分布區(qū)域，這樣就可以將燈塔視為振子。燈塔是由底座、繩索等絕緣性構件組成的，因此，在介質波的傳播過程中，繩索、網的分布區(qū)域和底座是重要組成部分。與其他中波廣播傳輸技術相比，改進后的發(fā)射機技術的輻射范圍和傳播方向具有隨機性。當天線與地面平行時，輻射信號強度最大，但輻射范圍不固定。通常情況下，發(fā)射塔上安裝單塔發(fā)射天線的數(shù)量比較多。

2.2 頂負荷型單塔發(fā)射技術

通常情況下，低于標準高度的燈塔上安裝的是定負荷型單塔天線，這類發(fā)射天線的發(fā)射頻率很低，最高不超過900 kHz。但由于發(fā)射天線的功率和電流較低，需要安裝發(fā)射功率放大器。這時需要將捆綁多個頂負單塔天線在燈塔頂部的位置上，使燈塔當前的傳輸頻率增加到200 kHz。需要注意的是，安裝的發(fā)射天線需要與電纜保持同一角度。

2.3 新型式發(fā)射技術

中波廣播發(fā)射機的技術有很多種。主要的發(fā)射天線是桅桿結構，但這種結構也有許多缺點，如塔高、面積大、消耗大量的人力和財力、技術難度系數(shù)大等。中波廣播發(fā)射機技術在研發(fā)人員經過長時間的完善后，應運出一種新的發(fā)射機技術。傳輸技術主要采用了錐頂負載的特點，天線高度很低，能夠將電流進行分流，從而加快了電流流通的速度。這種新型式發(fā)射技術其最突出的特點是能夠有效提高發(fā)射天線的運行效率，擴大信號廣播的傳播范圍，最大限度地利用空間資源。就算是在山區(qū)、盆地等不平整區(qū)域，仍能保持良好的信號傳輸速度與強度。

2.4 中波廣播信號效率增強技術

天線效率是中波廣播中一個非常重要的測量指標。為了保證天線設計的科學、合理性，設計人員必須全面提高天線的工作效率。根據中波天線的運行原理，可以清晰地看出，天線效率是發(fā)射功率與接收有功功率的比值。由于天線在接收和發(fā)出信號的過程中會產生一定的消耗，也是因為這個原因，通常情況下天線的效率不超過1。為了提高天線的工作效率，設計人員必須科學地建立地面網絡。輻射電阻是輻射功率與饋電電流的平方比，因此，在計算天線參數(shù)的過程中，設計人員可以借助輻射電阻計算規(guī)律，計算天線參數(shù)。除此之外，饋電電流波流和天線的大小、形狀，會直接影響到輻射電阻的大小，所以設計人員需要保證天線的大小和形狀符合傳輸標準，這樣才能提高天線傳輸?shù)男阅堋?/p>

3 目前中波廣播發(fā)射機存在的故障

3.1 發(fā)射機功率故障

中波廣播發(fā)射機出現(xiàn)故障，將會直接影響到傳輸效果，如圖像不清楚，聲音斷斷續(xù)續(xù)等。為了提高信號的穩(wěn)定性，設計人員需要使用一個無線電發(fā)射器電磁脈沖信號轉換，這樣就可以提高電波傳播的穩(wěn)定性，以及擴大電波傳輸?shù)姆秶?。低功率發(fā)射機在運行的過程中由于功率比較小，在出現(xiàn)問題時也不能及時被警報系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，這樣會導致設備故障問題很難被找到。如果信號接收裝置接收信號的能力較弱時，還會影響接收音視頻數(shù)據的穩(wěn)定性。

3.2 緩沖放大器故障問題

緩沖放大器是發(fā)射機的重要組成部分，能夠有效提升信號強度。因此，只有在緩沖放大器處于平穩(wěn)運行狀態(tài)下，才能使發(fā)射機達到理想的傳播效果。在實際運行中，發(fā)射機功率傳輸是最關鍵的質量指標，信號質量是通過傳輸效果來體現(xiàn)的。造成緩沖放大器異常報警的原因有很多，如：工作人員操作不規(guī)范，檢查工作未到位等。從而導致中波發(fā)射機信號狀態(tài)，無法保證中波發(fā)射機的穩(wěn)定性。

4 中波廣播發(fā)射技術維護措施

4.1 注重對除塵工作的定期開展

中波器件對其工作環(huán)境要求比較高，并且需要保證設備的潔凈度，工作人員需要做好設備的維護保養(yǎng)工作，才能有效提高設備整體的工作效率。在設備的運行過程中，技術人員需要定期檢查設備的運行狀態(tài)，以優(yōu)化設備的運行效率。如果設備所積壓的灰塵時間過長，會導致設備無法正常運行。因此，有關部門一定要做好除塵工作，并派出有關人員進行不定期檢查。有關部門應根據不同的設備運行時間和設備性能，制定維修計劃，這樣有利于提高設備運行的穩(wěn)定性。檢修工作要做到全面、規(guī)范。除此之外，維護人員應定期對部件內的灰塵和顆粒進行清理，以防止灰塵堆積造成老化和短路。因此，有關部門應保證中波發(fā)射機處于無粉塵和灰塵的工作環(huán)境中。

4.2 定期檢查、更換零部件

中波廣播發(fā)射機的組件比較多，整個結構復雜，部分組件在運行的過程中或接觸終端電流時，會產生一定的熱能，長時間作用下，會對設備造成損害，如果設備在運行的過程中熱效能反應過于強烈，會導致各種故障的發(fā)生。輕則減少中波廣播發(fā)射設備的運行年限，嚴重時會導致設備燒毀。為了提高設備的穩(wěn)定性和安全性，有關部門必須派出人員定期對設備部件進行檢查，準確、及時地識別中波發(fā)射機的危險源，并制定解決方案，對設備進行維修。為充分保證廣播電視信號的穩(wěn)定性，有關部門應根據中波廣播發(fā)射設備的實際情況制定零部件維修、更換標準。對易損件進行定期檢測，并應按標準更換部件，從而有效提升設備運行的穩(wěn)定性。終端接線是發(fā)射裝置的重要組成部分，對發(fā)射裝置的運行起著重要的作用，同時它也是消耗比較高的零部件。因此有關部門應定期檢查、更換終端接線，避免由于終端接線出現(xiàn)損害而影響到整體傳輸效果。

4.3 注重對系統(tǒng)的定期檢查

系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定了設備傳播的穩(wěn)定性，換句話說，中波發(fā)射機的安全穩(wěn)定運行依賴于該系統(tǒng)。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，需要定期對系統(tǒng)進行維護。同時，應根據系統(tǒng)的運行情況定期對系統(tǒng)進行測試。以下幾種方法可以有效提高維護工作的效率，一是外觀檢查方法，通過對整體構件中的不同結構組件進行檢測，可以有效提高構件整體性能。外觀檢查是廣播發(fā)射機維修中最重要的方法。在檢查過程中，維護人員應根據自己的經驗，觀察系統(tǒng)的整體運行情況，通過聞、見、聽、摸等方法分析問題，全面了解設備的運行情況。在檢測過程中，一定要設備斷電后再進行觸摸檢測，如果在通電的情況下觸摸設備，可能給檢測人員的生命安全帶來一定威脅。二是使用特殊儀器。在檢測過程中，會用到各種設備和儀器。外觀檢查不能將設備存在的問題進行具體分析，但可以快速發(fā)現(xiàn)問題。要想完全檢測出問題的原因，就需要通過儀器進行準確的定位和識別。維修人員應按要求使用專業(yè)的檢測設備，儀器檢測法是對設備進行更深入檢查，被人們廣泛應用在設備檢測中。三是儀器測量，由于中波發(fā)射裝置的整體結構十分復雜，為了發(fā)現(xiàn)結構中存在的問題，并對其進行有效修復，需要使用精密儀器對其進行測量。目前，最常用的儀器測量方法有電阻法、電壓法、電流法等。針對不同的問題采用不同的方法，可以快速發(fā)現(xiàn)問題，提高檢測的準確度。

4.4 改善廣播發(fā)射功率

中波廣播的發(fā)射功率效果也是影響整體傳輸效率的主要原因之一。因此，有必要保證中波廣播的發(fā)射功率效應，充分發(fā)揮其作用。在實際維護過程中，相關的技術人員應該及時調節(jié)中波發(fā)射設備的功率，根據實際需求，科學合理地調整電磁波傳播的方向，以此提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在中波廣播發(fā)射機安裝的過程中，設計人員需要合理設置中波廣播發(fā)射設備的安裝位置和方向，使發(fā)射機盡可能保持垂直或平行狀態(tài)，以實現(xiàn)中波廣播發(fā)射機的穩(wěn)定性。目前，各種類型的發(fā)射天線越來越多。為了提高傳動效果，有關人員需要根據實際情況，對傳動性能進行選擇應用。根據差異化原則選擇不同的結構類型，如L型、T型、傘型等。天線的選擇標準應根據設備所處實際環(huán)境情況，確保每個天線型號都起到很好的作用。

4.5 創(chuàng)新維護方法

伴隨著科學技術的發(fā)展，技術創(chuàng)新的速度越來越快。有關部門需要緊跟技術形勢，引進先進的維護方法，才能更好地提升維修效果。傳統(tǒng)的發(fā)射設備已被淘汰，更先進的發(fā)射設備已被應用到現(xiàn)代通信領域，因此，只有全面提高技術水平，系統(tǒng)才能正常運行。目前，全固態(tài)中波發(fā)射機的應用越來越多，整機包含大量的芯片電路、功能模塊等，這也在一定程度上增加了維護難度。因此，有關部門需要不斷創(chuàng)新維護方法，才能有效保證其穩(wěn)定的性能。有關部門應不斷增強維護人員的責任感，建立完善的設備維護管理制度。除此之外，有關部門需要通過冗余數(shù)據處理和計算機動態(tài)驗證，對參數(shù)進行排序，及時了解各功能模塊的特點，這樣才能準確找到故障的位置，方便對其進行維護。

5 結語

綜上所述，中波廣播發(fā)射技術會受到很多外界因素影響，因此，在實際應用的過程中，有關人員需要對外界環(huán)境進行仔細分析，并不斷完成設計細節(jié)，這樣才能真正發(fā)揮中波廣播發(fā)射技術的作用，促進我國廣播事業(yè)更好發(fā)展。