中波廣播發(fā)射技術(shù)及維護探析

馬玉娥

（作者單位：甘肅省廣播電視局平?jīng)鰪V播轉(zhuǎn)播臺）

現(xiàn)如今我國廣播行業(yè)發(fā)展迅速，在其發(fā)展階段積極引進先進技術(shù)，為行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)保障，其中中波廣播發(fā)射技術(shù)便是一項關(guān)鍵技術(shù)。隨著該項技術(shù)的不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，其在廣播領(lǐng)域中已占據(jù)重要地位，尤其是對一些偏遠地區(qū)來說，該項技術(shù)的應用能夠提高信號傳播質(zhì)量，為人們提供更好的服務。中波廣播發(fā)射技術(shù)實現(xiàn)對傳統(tǒng)信號的全面優(yōu)化，有效提高信號傳輸質(zhì)量，解決信號傳輸過程中存在的不穩(wěn)定、不安全、便利性低等問題，提高了節(jié)目收聽質(zhì)量。另外，隨著技術(shù)的不斷進步，廣播行業(yè)對中波廣播發(fā)射技術(shù)的運維管理工作也提出了更高的要求，因此做好日常維護工作十分必要。

1 中部廣播發(fā)射技術(shù)概述

1.1 基本原理

中部廣播的發(fā)射信號是一種電磁波，同時也是一種無線電波。該項技術(shù)的原理涵蓋了大量的理論知識內(nèi)容，具體包括集成度原理、可靠性原理以及控制性原理等。從物理學的層面展開分析，無線電波具有易極化的特點，無論處于何種情況，電磁波均能夠根據(jù)原放線完成信號發(fā)射任務。但是在進行極化時，會導致一定的垂直電波形成。該類電波能夠直接影響中波廣播的電流，形成一種互相干擾的狀態(tài)，進而對信號的正常傳播造成不利影響[1]。對其具體運行原理進行分析，中波廣播發(fā)射需要以天線傳播裝置為基礎，其作用在于電磁波的接收與傳播。在使用該項技術(shù)時，裝置能夠?qū)鬏旊姴ㄟM行放大處理，保證一定距離內(nèi)電磁波傳輸?shù)挠行?，避免信息?shù)據(jù)遺失。對中波廣播天線的運行原理進行分析，可以發(fā)現(xiàn)傳輸信號被天線放大處理后，發(fā)射機裝置及時傳輸處理后的信號，在相應的范圍內(nèi)信號接收裝置接收信號數(shù)據(jù)并進行處理，具體見圖1。

圖1 主播廣播發(fā)射運行原理示意圖

1.2 技術(shù)類型

中波廣播發(fā)射技術(shù)作為一項新型、綜合性技術(shù)，融合了多種先進技術(shù)，主要技術(shù)類型包括以下幾種。第一，單塔型廣播發(fā)射技術(shù)。垂直極化波是目前中波廣播發(fā)射技術(shù)的主要特點。單塔發(fā)射天線本質(zhì)上是一種垂直振子，多將其安裝在燈塔底部的電流分布區(qū)域內(nèi)，因此可以將燈塔作為振子。燈塔由諸多零部件組成，如底座、繩拉等。因此對中波廣播傳播而言，底座、網(wǎng)絡分布區(qū)以及繩拉均為其重要組成部分。相較于其他中波廣播發(fā)射技術(shù)，該發(fā)射機技術(shù)的輻射范圍、傳播方向均存在一定的不確定性，當天線和地面平行時輻射信號較大，難以明確輻射具體范圍。通常情況下，需要將單塔型發(fā)射天線安裝于燈塔斜拉塔上。第二，頂負荷型單塔發(fā)射技術(shù)。該項技術(shù)也是中波廣播發(fā)射技術(shù)的主要組成部分，頂負荷型單塔天線需要設置于低于標準高度的燈塔上，該類天線的發(fā)射頻率較低，在900 kHz以下，同時其功率較低，電流較小，因此需要對放大發(fā)射功率設備進行合理設置。主要措施為綁扎多個頂負荷型單塔天線，將其安裝于燈塔的頂部，這能夠有效提高燈塔電流的傳播頻率，在 200 kHz左右[2]。在具體安裝階段，需要確保發(fā)射天線、斜拉線之間保持合理的角度。第三，新型發(fā)射技術(shù)。中波廣播發(fā)射技術(shù)涵蓋多種技術(shù)類型，常用的發(fā)射天線采用桅桿類結(jié)構(gòu)形式，但是這一結(jié)構(gòu)形式存在諸多不足，主要表現(xiàn)為塔高、占地面積較大，實際應用過程中需要大范圍鋪設地網(wǎng)，易導致資源浪費問題，技術(shù)的應用較為復雜。近年來，隨著中波廣播發(fā)射技術(shù)的更新與完善，新型發(fā)射技術(shù)開始得到應用。該項技術(shù)具備錐面頂負荷的特點，天線的高度較低，同時能夠確保電流的有效分流，進一步提高電流流動效率。該項技術(shù)的主要應用優(yōu)勢在于能夠顯著提高發(fā)射天線的運行質(zhì)量，不但使廣播信號的輻射量得到增加，同時能夠加強對空間資源的合理利用，尤其是對于山區(qū)、盆地復雜地區(qū)來說，仍然能夠保證良好的信號傳播效果與范圍。第四，中波廣播信號效率增強技術(shù)。天線效率始終是評估中波廣播發(fā)射情況的重要指標，不斷提高天線運行效率十分必要。對中波廣播發(fā)射技術(shù)運行原理進行分析，能夠發(fā)現(xiàn)天線效率為發(fā)射功率和接收有功功率的比值，因為天線無論接收還是發(fā)射信號均會產(chǎn)生一定的損耗，所以該數(shù)值通常低于1。同時，目前輻射電阻的作用愈發(fā)明顯，該參數(shù)是輻射功率與饋電電流的平方比，對于明確天線參數(shù)具有重要價值。在具體設計階段，輻射電阻的大小極易受到饋電電流波流、天線尺寸形狀的影響，所以需要保證形狀、尺寸的合理性，在這一基礎上提高天線的發(fā)射質(zhì)量。

1.3 發(fā)射天線高度

發(fā)射天線高度是影響中波廣播輻射范圍的主要因素，為了確保中波廣播發(fā)射技術(shù)的功能得到充分發(fā)揮，需要對天線的高度進行合理控制。另外，信號發(fā)射頻率的不同也會對天線高度造成影響，如果發(fā)射頻率較高，對天線高度的影響程度較低；如果發(fā)射頻率較低，對天線高度的影響程度也會明顯提高。因此，為了有效避免高度因素的影響，需要嚴格遵守相關(guān)標準要求控制天線高度，目前中波廣播發(fā)射天線的合理高度為76 m。

2 中波廣播發(fā)射機常見故障

2.1 功率故障

廣播電視節(jié)目的聲音、圖像等信號需要通過電波發(fā)射機進行電磁脈沖信號的轉(zhuǎn)換，同時發(fā)射機的輸出功率對電波的傳輸范圍及傳輸質(zhì)量有直接影響。當實際運行階段設備處于低功率的運行狀態(tài)下，功率控制警報裝置并不會判定為故障而發(fā)出預警，并且該過程中設備還可能處于無功率狀態(tài)。對信號接收裝置進行觀察與檢測，發(fā)現(xiàn)該過程中存在信號弱或信號中斷情況，音視頻數(shù)據(jù)連續(xù)不暢。該類故障很難及時察覺，因此排除故障問題較為困難。除了以上相關(guān)影響因素外，示波器調(diào)節(jié)功能下滑也是導致信號質(zhì)量下降的主要因素。最后，如果設備運行過程中工作人員未定期、定時檢查與更換元器件，極易導致設備功率故障發(fā)生風險增加。

2.2 緩沖放大器故障

緩沖放大器是中波廣播發(fā)射機的關(guān)鍵部分，其運行的穩(wěn)定性對發(fā)射機的功率及傳輸質(zhì)量有決定性影響。但是在實際運行階段，緩沖放大器異常報警的現(xiàn)象十分常見，主要原因在于工作人員未嚴格落實日常檢查工作，導致緩沖放大器中存在的故障問題難以及時查明。中波廣播發(fā)射機的信號處于異常狀態(tài)，不僅會對裝置的穩(wěn)定運行造成影響，同時還會對用戶的體驗造成影響[3]。

3 中波廣播發(fā)射技術(shù)的維護方法

3.1 直觀診斷法

直觀診斷法是技術(shù)維護的一種基礎方法，具體包括看、聽、摸、聞等直觀、基礎方法，對于判斷一些技術(shù)常見故障具有積極作用。

其中“看”主要指工作人員嚴密觀察中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中電壓與電流指示值是否處于正常參數(shù)范圍內(nèi)，信號線與電路線的連接是否牢固，螺栓是否牢固，發(fā)射臺的垂直度是否符合規(guī)范要求，如果存在問題需要及時進行解決。

“聽”主要指在系統(tǒng)電源處于正常狀態(tài)下，啟動設備后，工作人員仔細傾聽設備，明確其是否存在異常響動，如果存在，需要及時進行故障定位、排查和處理。

“聞”主要指通過嗅覺判斷系統(tǒng)設備的異常情況，例如，濾波器、電壓、變壓器等電流較高的電氣設備如果發(fā)生故障，溫度異常，會形成燒焦味。因而必須認真檢查高壓開關(guān)，保證其斷開，避免發(fā)生高壓放電情況，對工作人員的安全造成威脅。

“摸”也是一項基礎診斷手段，進行操作前需要工作人員將電源開關(guān)斷開，確保設備處于未通電的狀態(tài)下，用手觸摸易發(fā)熱的設施設備，如高壓開關(guān)、濾波器、斷路器等，查看其溫度是否正常。如果溫度較高需要及時采取有效的降溫處理措施，避免設備絕緣體受損；如果溫度異常，可能為元件發(fā)生故障，需要及時排查和處理。

對設備進行檢修時，工作人員需要詳細、全面記錄相關(guān)設備的運行參數(shù)和維修狀況，將各類數(shù)據(jù)信息進行比較分析，為故障的檢修判斷提供重要的參考依據(jù)，為后續(xù)工作人員開展預防性檢修工作提供便利[4]。

3.2 儀器測量法

儀器測量法主要指通過測量儀器檢測中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的運行狀態(tài)，比較測量結(jié)果和標準值，進而判斷系統(tǒng)是否存在故障問題。儀器測量法主要包括電流法、電壓法以及電阻法等，主要對線路相關(guān)參數(shù)進行檢測，明確故障類型。從而可結(jié)合故障類型，了解導致故障的具體原因，同時制定有效的解決措施。如果系統(tǒng)電流存在異常，則需要通過電流測量法對線路電流進行檢測，測量的過程中需要結(jié)合電路電流大小合理選擇量程，串聯(lián)電流表和被測電路，將部分電路及時斷開。當發(fā)光二極管正側(cè)發(fā)光后斷開發(fā)光二極管，待燈光熄滅后，將斷點位置與電流表連接，二極管再次發(fā)光，這時電流表所顯示的刻度值便是發(fā)光二極管的電流值。另外，通過對旋轉(zhuǎn)電位器的應用，能夠準確掌握電流表指針變化和發(fā)光二極管的亮度變化情況，進而得到發(fā)光二極管的電流值，如果電流值與規(guī)定標準數(shù)值存在不符，說明系統(tǒng)存在電路故障。

4 10 kW數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機原理及維護

目前，我國中小功率廣播發(fā)射臺采用的中波廣播發(fā)射機主要為10 kW數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機，因此，本文以10 kW數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機為例，基于對其原理的分析，提出有效的維護措施，為系統(tǒng)設備的性能提供保障。

4.1 運行原理

對多數(shù)10 kW數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機（其設備外觀見圖2）來說，根據(jù)其內(nèi)部功能可以將其分為幾個系統(tǒng)類型，如控制保護系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)及射頻系統(tǒng)?？刂泼姘?、顯示屏以及智能信息處理板，共同構(gòu)成了控制保護系統(tǒng)。其中顯示屏的作用在于對設備運行狀態(tài)進行監(jiān)控，同時能夠采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，將其反饋至系統(tǒng)。智能信息處理板與控制面板發(fā)揮協(xié)同作用，有助于減少工作人員的工作量。智能信息處理板，能夠自動識別與判斷設備運行情況，并能結(jié)合實際情況自動調(diào)整其運行功率。射頻系統(tǒng)由功率合成器、放大緩沖器以及振動器等部分組成，該系統(tǒng)能夠使放大射頻信號更為精準，為信號的穩(wěn)定性提供保障[5]；供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為單一，其主要組成部分為變壓器。通常情況下會設置兩個變壓器，一個變壓器能夠為功率放大器提供穩(wěn)定的電壓，另一個具有低壓供電的作用。音頻系統(tǒng)的主要組成部分包括模擬輸入板、調(diào)碼板和模數(shù)轉(zhuǎn)換板，其作用在于將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。

圖2 10 kW數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機

4.2 維護要點

4.2.1 日常維護

在系統(tǒng)設備實際運行過程中，需要認真觀察其工作情況，同時詳細記錄其相關(guān)參數(shù)、數(shù)據(jù)，將其與正常數(shù)據(jù)進行比較，進而有效判斷運行狀態(tài)，以上均為日常維護的重要工作內(nèi)容。如果設備在實際運行階段存在異常情況，并且能夠聞到異常燒焦的氣味，便需要對其進行全面檢查，包括運行數(shù)據(jù)、環(huán)境溫度、濕度等。為了最大程度避免設備受到外界環(huán)境因素的影響，需要采用濕度溫度監(jiān)控裝置，同時為避免灰塵、陽光造成的影響，可設置專門的擋光布，全面清理灰塵，為設備的安全、穩(wěn)定運行提供保障。

4.2.2 定期維護

定期維護主要指根據(jù)不同的維護周期展開維護工作，可以將其劃分為日檢、周檢、月檢以及年檢。定期維護需要根據(jù)顯示屏數(shù)據(jù)判斷設備的運行狀態(tài)，主要數(shù)據(jù)包括反射功率、工作電壓、工作電流及發(fā)射功率等，同時也包括其他元件的檢查項目。定期維護的具體內(nèi)容包括以下幾個方面：第一，定期開展除塵工 作。中波廣播發(fā)射設備的結(jié)構(gòu)較為復雜、精密，因此對運行環(huán)境的要求非常高。如果設備運行階段工作人員未積極、有效落實常態(tài)化運維管理，極易導致設備內(nèi)部堆積大量灰塵，進而對其穩(wěn)定性造成不利影響。因此，為了能夠有效避免灰塵對電子線路造成的影響，定期做好除塵工作十分必要。開展除塵工作的過程中，需要根據(jù)具體情況建立完善的除塵工作機制、標準，要求工作人員對元器件存在的灰塵、雜質(zhì)進行定期清理，避免灰塵、雜質(zhì)的大量堆積導致設備老化加速，為設備的安全、穩(wěn)定運行提供保障。同時，需要做好環(huán)境控制工作，確保設備的運行環(huán)境無灰塵、粉塵，避免其元器件受到影響，為其穩(wěn)定運行創(chuàng)設良好的環(huán)境。第二，定期對零部件進行更換。中波廣播發(fā)射設備包含大量的零部件，其組成較為復雜，部分零部件的運行以及接線端子等極易產(chǎn)生電流熱效應[6]。不僅可能會導致設備運行損耗增加，還可能會引發(fā)嚴重的設備故障問題。為了確保設備的穩(wěn)定運行，需要根據(jù)該類情況制定科學合理的解決措施，準確識別設備存在的危險源，為設備的運行安全性提供保障。定期開展零部件維修、更換工作的過程中，需要制定零部件的維修、更換標準，根據(jù)其性能、屬性對其分類，針對不同類型、性能的零部件有針對性地采取檢查措施。例如，接線端子對于中波廣播發(fā)射設備的穩(wěn)定運行具有重要作用，但該零部件的損耗較大，因此工作人員需要定期對其進行更換，避免在其損壞后引發(fā)故障問題。第三，定期對系統(tǒng)進行檢查。中波廣播發(fā)射設備的運行由系統(tǒng)決定，工作人員需要定期全面檢查系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題。主要檢查方法為外觀檢查法及儀器檢測法。具體內(nèi)容包括：檢查高、低壓電線架設位置是否合理以及是否存在破損問題；認真檢查導體保護管是否存在損壞、銹蝕等問題，明確設備是否存在引下線折斷以及焊接脫落等問題；定期對接地裝置進行檢查，避免接地存在松脫、受損等問題；定期對天饋線金屬放電球進行檢測，確保其間距滿足標準要求，如果存在異常及時進行調(diào)整；定期對信號接地、接地電阻以及防雷接地等裝置進行檢查，確保設備運行能夠得到接地裝置的保護[7]。

4.2.3 優(yōu)化廣播發(fā)射率

中波廣播的發(fā)射功率對信號數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量有決定性影響，為了確保設備功能得到充分發(fā)揮，工作人員需要重視設備功率的調(diào)節(jié)工作，開展維護工作的過程中，要根據(jù)具體情況對電磁波的傳播方向進行合理調(diào)整，為信號的穩(wěn)定傳輸與發(fā)射夯實基礎。同時，在設備的安裝過程中，需要確保發(fā)射裝置處于平行或垂直的狀態(tài)下。另外，不同類型發(fā)射天線的傳輸性能存在明顯的差異，目前應用較為廣泛的天線類型為T型、L型以及傘型，在具體安裝階段，工作人員需要根據(jù)現(xiàn)場情況選擇天線類型，確保其功能及作用滿足運行要求；同時，要利用專業(yè)儀器定期進行檢測，明確電磁波的發(fā)射方向，對其進行合理調(diào)整。

4.2.4 做好天線維護工作

多數(shù)情況下，中波廣播發(fā)射設備極易受到外界自然因素以及人為因素的影響，導致信號整體傳輸質(zhì)量不佳，對傳輸?shù)姆€(wěn)定性造成影響，同時極易引發(fā)信號中斷問題，對觀眾的收聽收看體驗造成不利影響。因此相關(guān)工作人員需要認識到天線維護工作的重要性，提高天線維護水平。首先，在雷雨季節(jié)需要加強對天線的檢測，并且要根據(jù)天氣預報定期對天線進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)其存在異常情況及時進行有效處理；其次，認真檢查天線接地情況，如果設備存在松脫情況必然會影響信號的發(fā)射與傳輸質(zhì)量，因此需要做好檢查工作；再次，要做好天線的灰塵清理工作，因為天線多布設在室外環(huán)境，隨著時間的推移，絕緣子周圍極易出現(xiàn)灰塵、雜質(zhì)堆積的情況，因此需要工作人員日常做好清理工作，保證天線的穩(wěn)定運行[8]。另外，進行天線維護工作時，工作人員需要嚴格遵守相關(guān)標準規(guī)范要求開展維修工作，最大限度減少天線 故障發(fā)生。

5 結(jié)語

中波廣播發(fā)射技術(shù)對于提高信號的傳輸與接收質(zhì)量具有重要作用，同時為人們提供了更為便利、優(yōu)質(zhì)的服務，具有極高的應用價值。因此，相關(guān)工作人員需要全面掌握其應用原理、技術(shù)類型和應用要點，在這一基礎上做好系統(tǒng)設備的維護檢修工作，確保技術(shù)的作用得到充分發(fā)揮。