中波廣播發(fā)射技術(shù)及維護措施探討

馮學(xué)精

（山西省廣播電視局中波臺管理中心，山西太原，030012）

1 中波廣播發(fā)射技術(shù)的基本理論概述

1.1 基本工作原理

就目前看來，中波廣播發(fā)射技術(shù)的運轉(zhuǎn)核心就是垂直極化波轉(zhuǎn)化與覆蓋。參考電磁波在一般電場下的固定方向旋轉(zhuǎn)與發(fā)射過程，它所產(chǎn)生的極化現(xiàn)象對于無線電波而言會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，這就是垂直極化波。在產(chǎn)生電流方向與地面垂直過程中，需要結(jié)合中波廣播傳播過程中建立高效信號傳播機制。在中波廣播發(fā)射技術(shù)應(yīng)用過程中，它所建立的是諧振頻率同頻高頻回饋信號，形成中波廣播發(fā)射技術(shù)中的泄漏網(wǎng)絡(luò)，形成中波廣播發(fā)射技術(shù)的天饋系統(tǒng)方框圖，如圖1[1]。

圖1 中波廣播發(fā)射技術(shù)中的天饋系統(tǒng)方框示意圖

1.2 基本工作類型

中波廣播發(fā)射天線中的基本工作類型表現(xiàn)相對豐富，其中就包括了頂負(fù)荷型單塔天線、并饋式天線、新型式天線等等。就以頂負(fù)荷型單塔天線為例，它所應(yīng)用的是具有燈塔高度的單塔天線，其天線應(yīng)用頻率應(yīng)該在300～1000kHz范圍內(nèi)，其中大部分中波廣播發(fā)射天線＜900kHz，其傳播電阻傳播點流量相對較小，傳播力度嚴(yán)重不足。在根據(jù)實際情況選擇至少3根頂負(fù)荷天線捆綁安裝燈塔頂部位置，保證燈塔頂端電流傳播頻率始終保持在300kHz以上，同時保證斜拉線與燈塔頂負(fù)荷型電線形成至少150°的正常發(fā)射角度。在這一過程中，需要有效促進電流在燈塔中通過，并將電流進行分流處理，確保每一塊區(qū)域?qū)w中都能合理承受分散電流，確保中波廣播發(fā)射天線在限制條件下發(fā)揮最大價值，建立無線傳播輻射量增加機制，確保天線設(shè)置空間獲得有效管理與合理化利用[2]。

就多種類型的中波廣播發(fā)射天線通常設(shè)置而言，需要對其高度值進行有效調(diào)整，因為這對于中波廣播發(fā)射天線輻射量的影響是較大的。在該情況下應(yīng)該圍繞專業(yè)部門設(shè)置固定值為0.5°～1°，了解固定值引發(fā)輻射電波能量有效增加。就這一點，在權(quán)威統(tǒng)計背景下應(yīng)該分析中波廣播發(fā)射天線的故障問題，了解電波能量守恒損害問題。在目前國內(nèi)大多數(shù)中波廣播電臺中，其高度值一般控制在70～90m范圍內(nèi)，其頻率保持在1000Hz左右。

總體來講，必須結(jié)合上述要點展開技術(shù)分析。例如在相對一般狀況下，需要對中波廣播發(fā)射天線中的垂直振子與單桅桿拉天線內(nèi)容金洗凈分析，建立底部絕緣鐵塔機制，保證配合饋線與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與鐵塔架底部建立相互關(guān)聯(lián)機制，保證鐵塔底部選擇高度為0.8～1.2m的圓形架，同時在土壤中構(gòu)建輻射狀銅網(wǎng)地網(wǎng)。就這一過程中，應(yīng)該發(fā)揮銅網(wǎng)價值作用，最大限度降低大地電流衰減狀況，保證天線輻射寬度與廣度有效提升，同時保證單塔天線鐵塔底部安裝一條完整的饋電垂直振子系統(tǒng)，主要是利用塔身振子、絕緣拉繩以及絕緣底座等等構(gòu)建地網(wǎng)，并分析地方的方向性輻射問題[3]。

1.3 中波廣播發(fā)射天線的概念

中波廣播發(fā)射技術(shù)主要是利用電磁原理實現(xiàn)信號的傳播，首先將視頻或音頻信號轉(zhuǎn)換為電磁波，通過發(fā)射天線向周圍傳播，相關(guān)接收器在接收到電磁信號之后又將其轉(zhuǎn)換為視頻和音頻，進而滿足人們信息傳輸和接收的需求。天線是中波廣播發(fā)射技術(shù)中的主要設(shè)備，其作用在于發(fā)射或接收無線電波，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)換器將無線電波轉(zhuǎn)換為視聽信號。天線作為特殊的物理裝置，其可將發(fā)射機產(chǎn)生的高頻電流信號進行處理，使之成為電磁波載體進而向周圍空間傳播?？梢钥闯?，如果沒有天線裝置，則不能對外傳輸信號，也不能接收外界傳輸而來的相關(guān)信號。目前國內(nèi)中波廣播發(fā)射技術(shù)主要以地面繞射為主流，同時還輔以電離層反射進行信號傳播。

1.4 中波廣播發(fā)射技術(shù)的作用原理

中波廣播發(fā)射技術(shù)中最重要的就是發(fā)射臺，發(fā)射臺的組成構(gòu)件有以下幾個部分，發(fā)射機、饋線、控制臺、天線、配電裝置以及輔助設(shè)備。其中的核心設(shè)備就是發(fā)射擊發(fā)射機可以將音頻調(diào)幅之后，然后發(fā)送出去，而饋線就是將高頻電流傳送到天線上面去，天線就可以將這樣的高頻電流的電能，然后轉(zhuǎn)化成電磁波的形式傳遞出去。其中采用的就是無線電波的極化現(xiàn)象，電磁波在什么情況下都可以按照規(guī)定的軌道路線進行發(fā)射。為了減小天線與饋線之間的阻抗，酸菜天線與饋線連接之處也會設(shè)置一些配電裝置調(diào)整。然后就是輔助裝置在發(fā)射臺發(fā)射信號的時候，使用的功率相當(dāng)?shù)拇?，這個時候就需要一些輔助裝置來降低溫度，這樣才能夠保證發(fā)射臺的正常運作。中波廣播發(fā)射技術(shù)中的地網(wǎng)也是非常重要的，地網(wǎng)對于信號的影響程度非常大，地網(wǎng)鋪設(shè)的好壞會直接影響信號的有效傳遞。這些是中波廣播技術(shù)的基本原理。

2 中波廣播發(fā)射設(shè)備的維護措施

就中波廣播發(fā)射設(shè)備而言，針對它的基本維護措施研究分析是有必要的，它主要結(jié)合中波點線與人身安全兩點展開分析，最終形成設(shè)備有效維護措施。就上述問題，本文以某E中波廣播電臺為例展開分析，深度了解了其中波廣播發(fā)射設(shè)備的相關(guān)維護技術(shù)性措施，下文主要圍繞4點來談[4]：

2.1 中波天線的維護措施

某E中波廣播電臺針對中波廣播發(fā)射設(shè)備中的中波天線維護措施需要圍繞中波天線功能范圍內(nèi)展開，例如在建筑中就存在針對中波天線的相關(guān)技術(shù)保護條例，需要對其傳播特性展開相關(guān)技術(shù)說明，并在技術(shù)分析后建立建筑建設(shè)進程中的中波天線，并明確其建設(shè)功能范圍。在充分考量高鐵塔、定型塔過程建立它們周圍至少300m范圍內(nèi)的建筑建設(shè)機制，同時保證塔仰角在3°左右，優(yōu)化相關(guān)技術(shù)距離范圍，調(diào)整高層建筑中中波天線的有效維護措施。在中波廣播波段的較長波長中需要展開分析考量機制，這里要考慮到電磁波中相對較強的繞射能力，其傳播距離也會相對偏遠(yuǎn)。在這里，某E中波廣播電臺如果依靠中波發(fā)射天線的附近區(qū)域建設(shè)高層建筑，就需要深度分析建筑本身對于中波天線輻射場型分析其負(fù)面影響問題。在分析保護區(qū)域內(nèi)的高層建筑過程建立建筑物本身對電磁波能量傳輸過程。具體來講，它希望從一定程度上弱化了天線中波傳輸過程，削弱了其繞射能力，導(dǎo)致中波覆蓋率嚴(yán)重降低。結(jié)合技術(shù)工作人員對中波電波基本傳播形式展開相應(yīng)分析，某E中波廣播電臺希望利用地面波配合菲涅爾區(qū)理論對以天線兩點為基礎(chǔ)交點的橢球空間區(qū)域進行分析，以為后續(xù)深入研究奠定基礎(chǔ)[5]。

從另一方面來講，需要考慮到中波天線數(shù)據(jù)信號建立基于傳輸距離偏遠(yuǎn)這一問題，將其傳播范圍設(shè)置為橢球型，分析電波沿地面?zhèn)鞑ゾ嚯x相對偏遠(yuǎn)這一問題。在這一過程中，要結(jié)合電場Y軸方向分析向上傳播不存在變化狀態(tài)這一問題。結(jié)合船舶特性分析考量土壤導(dǎo)電狀況，同時思考周邊建筑物之間的距離與尺寸相關(guān)問題。在指標(biāo)數(shù)據(jù)分析與合理計算規(guī)劃過程中，應(yīng)該持續(xù)保證建筑物與中波天線距離控制在300m左右，主要參照中波天線起點分析仰角為3°，如此展開計算過程更加合理[6]。

2.2 人身安全的維護措施

某E中波廣播電臺結(jié)合中波廣播發(fā)射設(shè)備調(diào)查過程中需要分析中波廣播發(fā)射天線場區(qū)，避免其場區(qū)所存在的電磁污染問題，這對于人體健康所產(chǎn)生的威脅是非常之大的。舉個例子，在中波天線300m范圍內(nèi)需要劃分出波長為0.5λ的中波天線近場區(qū)。就區(qū)域中波廣播發(fā)射設(shè)備建設(shè)過程中，需要結(jié)合電磁能量所形成的完整輻射波能形成技術(shù)體系，滿足電場與磁場之間建立中波相互轉(zhuǎn)換機制，分析電磁能回到天線場源建立基本技術(shù)設(shè)備應(yīng)用過程，其中對大量存在空間中的密集分布電荷情況，建立高頻電流感應(yīng)過程，如此形成強磁場、強電場。結(jié)合中波天線附近區(qū)域的較高強度電磁感應(yīng)場進行分析，進而形成“近區(qū)場”。就近區(qū)場建設(shè)而言，需要分析電磁波容許輻射情況，了解強度標(biāo)準(zhǔn)背景下的多個等級規(guī)范，例如結(jié)合一級安全區(qū)域分析容許場強，將其容許場強控制在10V/m范圍內(nèi)、另外就是建立二級中間區(qū)，其容許場強應(yīng)該控制在25V/m范圍內(nèi)，保證在中間區(qū)內(nèi)建設(shè)相應(yīng)天線中波廣播發(fā)射工廠。就這一過程中，某E中波廣播電臺需要結(jié)合小功率技術(shù)背景建立中波發(fā)射臺配置機制，了解安全區(qū)基本計算公式內(nèi)容，其具體公式應(yīng)該參考如下[7]：

在上述計算公式中，E表示中波天線信號發(fā)射安全區(qū)與發(fā)射區(qū)的相互距離；P表示發(fā)射機基本功率；G表示天線實際增益狀況；F表示地面衰減系數(shù)。結(jié)合公式內(nèi)容展開分析，如果建設(shè)居民住宅，應(yīng)當(dāng)盡量遠(yuǎn)離中波天線發(fā)射塔為宜，如此才能確保居民被中波天線輻射傷害減到最小[5]。

2.3 中波發(fā)射機的日常維護管理措施

某E中波廣播電臺就中波發(fā)射機的日常維護管理工作而言，需要始終保持其設(shè)備管理溫度，避免出現(xiàn)溫度偏高或偏低問題，如此能夠確保中波天線發(fā)射機能夠穩(wěn)定運行，避免出現(xiàn)安全問題。在解決安全影響威脅問題過程中，需要保證發(fā)射機運行溫度持續(xù)穩(wěn)定，一般來說要在大約30～40℃溫度環(huán)境下運行才能保證其穩(wěn)定運行狀態(tài)。

再一點，需要保證發(fā)射機電壓穩(wěn)定情況，建立突發(fā)事件應(yīng)變能力，結(jié)合電源電壓實際容量建立穩(wěn)定分析機制，確保發(fā)射機功率峰值始終控制在3倍或者3倍以上，保證中波發(fā)射機電壓持續(xù)穩(wěn)定優(yōu)化，調(diào)整到位。

在建立科學(xué)記錄檢測機制過程中，需要保證檢測參數(shù)記錄到位，同時確保廣播電視發(fā)射機運行參數(shù)有效優(yōu)化，確保發(fā)射機故障問題展開相應(yīng)分析，保證相關(guān)數(shù)據(jù)支持到位，確保發(fā)射機維護工作質(zhì)量與效率全面提升。就參數(shù)記錄方面，需要做到每60分鐘記錄一次即可[8]。

最后要做好接地連接檢測，確保發(fā)射機穩(wěn)定發(fā)射信號。具體檢測方法是每30天檢測一次接地連接，檢查其接地電阻是否＜4Ω。檢測過程中應(yīng)該采用到檢測合成器、分配器等等對線路連接狀態(tài)進行檢測[6]。

2.4 中波發(fā)射機的其它維護措施

某E中波廣播電臺在中波發(fā)射機的其它維護措施中，需要規(guī)劃建設(shè)每日、每周、每月、每年的中波發(fā)射天下保護維修工作中建立良好性能分析機制，確保建立定期桅桿、單塔、地網(wǎng)分析機制，建立絕緣性底座分析機制，確保天線部分細(xì)致保護建立使用性能提升機制，保證檢查周期控制在3年以內(nèi)。就中波發(fā)射設(shè)備過程中建立維護工作機制，結(jié)合天線外裝零件分析底座、塔架情況，做好相應(yīng)防腐工作。就桅桿拉繩規(guī)范過程中，需要分析并合理設(shè)置其最初拉伸力數(shù)值，就桅桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面做好優(yōu)化處理，建立善后維護工作機制。就小零件細(xì)致排查與檢測工作建設(shè)而言，必須結(jié)合底座塔吊螺栓分析其良好性能，確保其性能良好。在中波發(fā)射設(shè)備組成部分方面，需要結(jié)合桅桿拉繩方面建立斷裂拉繩安全管理機制，保證力量傳輸順暢到位。在定期主動采取抽樣分類機制過程中，需要對地錨維護情況進行分析，檢測其工作性能，就中波廣播發(fā)射的電氣因素進行分析，保證多類型維護要求與條件內(nèi)容進行分析，并做好以下幾點維護措施[9]：

首先，需要積極對中波發(fā)射控制面板進行調(diào)整，確保解決信息處理到位，確保客觀反饋信息分析積極實施全方位監(jiān)察工作，建立良好的中波發(fā)射控制面板技術(shù)機制。

其次，要對中波發(fā)射設(shè)備保養(yǎng)空期進行調(diào)整，主動對設(shè)備中的不同零部件進行檢測，展開相關(guān)維護工作。另外就是定期對電阻測試儀對地網(wǎng)微觀底座系統(tǒng)展開相應(yīng)性能檢測，確保所采集到的數(shù)據(jù)方面展開相應(yīng)處理分析[10]。