中波廣播雙頻共塔技術(shù)與應(yīng)用分析

■ 河南省南陽中波轉(zhuǎn)播臺(tái)：史冬雪

現(xiàn)代社會(huì)快速發(fā)展，中波廣播面臨的挑戰(zhàn)非常多。無線電服務(wù)行業(yè)快速發(fā)展，城市充斥大量無線電波，嚴(yán)重威脅中波廣播的運(yùn)行，導(dǎo)致接收信號(hào)內(nèi)夾雜干擾噪音，影響廣播信號(hào)傳播效果。中波廣播采用地波傳播方式，發(fā)射塔地網(wǎng)占地面積大，由于城市土地成本昂貴，為了增加中波廣播節(jié)目，新征土地建設(shè)發(fā)射塔和地網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)難度大。隨著中波廣播技術(shù)發(fā)展，發(fā)射機(jī)開始消除傳統(tǒng)模擬調(diào)制方式，實(shí)行數(shù)字調(diào)制技術(shù)，明顯提升了廣播信號(hào)調(diào)幅與信噪比，音質(zhì)清晰。為了增加廣播節(jié)目數(shù)量，應(yīng)用雙頻共塔技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)射塔，同時(shí)發(fā)射兩套廣播節(jié)目，且不會(huì)產(chǎn)生干擾影響，不僅可以降低增加節(jié)目數(shù)量的成本投入量，同時(shí)提升天線利用率。中波廣播發(fā)射體為發(fā)射塔，能夠產(chǎn)生垂直極化電磁波，主要為地波傳播、天波輔助方式，可以在上百千米范圍內(nèi)穩(wěn)定傳播，覆蓋范圍廣，且信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)穩(wěn)定。針對(duì)人口分散、地域廣闊地區(qū)，中波廣播也可以提供廣播服務(wù)。所以，雙頻共塔技術(shù)能夠擴(kuò)大廣播內(nèi)容，提升廣播宣傳力度。

1.中波廣播雙頻共塔的電路原理

1.1 雙塔信號(hào)發(fā)射

在廣播雙頻共塔電路運(yùn)行期間，利用雙塔信號(hào)發(fā)射。使用發(fā)射塔發(fā)射信號(hào)，雙塔技術(shù)可以將信號(hào)條發(fā)射到調(diào)配機(jī)關(guān)，同時(shí)在組播調(diào)配下完成。利用阻塞網(wǎng)發(fā)射到發(fā)射塔，并且在天線通路內(nèi)串聯(lián)。另一方并聯(lián)諧振回路。利用阻塞網(wǎng)絡(luò)降低功率損耗，可以加強(qiáng)串?dāng)_能力。

1.2 串聯(lián)高阻力的并聯(lián)諧振回路

信號(hào)塔發(fā)射期間，利用并聯(lián)諧振回路，可以加強(qiáng)串組能力，從而提升音頻發(fā)射效率，以確保發(fā)射基地、發(fā)射抗干擾能力，消除兩個(gè)音頻之間的干擾影響，維護(hù)音頻穩(wěn)定性。制定和優(yōu)化天線調(diào)配方案，可以提升廣播信號(hào)的清晰度。在調(diào)配操作期間，技術(shù)人員利用阻塞調(diào)配、電阻回路調(diào)配方式，可以使廣播雙頻共塔達(dá)到規(guī)定的發(fā)射要求，雙頻共塔應(yīng)用同一個(gè)發(fā)射塔，可以有效抵抗外部環(huán)境干擾。在復(fù)雜自然環(huán)境下，能夠阻礙無效電波，并且向發(fā)射塔發(fā)送有效電磁頻，確保電磁波的穩(wěn)定性。

1.3 增加線匝數(shù)，降低誤差

在應(yīng)用雙頻共塔技術(shù)時(shí)，通過增加線圈數(shù)，可以降低共塔發(fā)射的電波誤差。在應(yīng)用過程中，采用銅管線圈，適當(dāng)增加線圈匝數(shù)，確保用量充足。優(yōu)化調(diào)整回路的電路板，能夠?qū)崿F(xiàn)電感器的有效劃片，在調(diào)節(jié)電路頻率過程中，密切觀察高頻電路變化情況。注重調(diào)整電路諧振狀態(tài)，確保電壓值配置的穩(wěn)定性。在確定線圈半徑時(shí)，應(yīng)當(dāng)參考線圈匝數(shù)，通過公式計(jì)算、科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，選擇最佳線圈參數(shù)。

1.4 共用一個(gè)發(fā)射塔

在使用廣播雙頻共塔技術(shù)時(shí)，應(yīng)用兩個(gè)不同頻率的發(fā)射機(jī)站，共用一個(gè)發(fā)射塔維護(hù)磁場(chǎng)效率穩(wěn)定性。此種配置方式，需要增加中波廣播雙頻共塔發(fā)射節(jié)目，實(shí)現(xiàn)發(fā)射地網(wǎng)建設(shè)要求。通過新型調(diào)制技術(shù)，能夠加強(qiáng)信號(hào)抗噪能力，增加節(jié)目數(shù)量。控制干擾影響后，豐富節(jié)目內(nèi)容，

2.設(shè)計(jì)方案

在中波發(fā)射臺(tái)增設(shè)76m高拉線塔，覆蓋A廣播與B廣播節(jié)目，發(fā)射頻率分別為1215kHz、801kHz。中波雙頻共塔的頻率保持標(biāo)準(zhǔn)間隔，兩臺(tái)發(fā)射機(jī)頻率比值為1.52>1.25，滿足雙頻共塔要求。阻塞網(wǎng)絡(luò)為54μH、諧振為801kHz，阻塞網(wǎng)絡(luò)為57μH、諧振為1215kHz。分析電路結(jié)構(gòu)可知，理想阻塞網(wǎng)絡(luò)為并聯(lián)諧振回路，針對(duì)一個(gè)頻率的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，能夠由多組不同值組成。當(dāng)電感電容值不同，則諧振網(wǎng)絡(luò)值也不同。阻塞網(wǎng)絡(luò)要有適宜的諧振帶寬、高諧振值。當(dāng)諧振電容值越小，則回路諧振值越大，則回路諧振越大，阻塞效果越理想。通常情況下，諧振回路電感值比較大，電容值較小。當(dāng)回路諧振值較高時(shí)，諧振曲線陡峭，阻塞帶寬變窄，會(huì)增加回路調(diào)諧難度，所以確定適宜諧振值對(duì)阻塞網(wǎng)絡(luò)的影響大。但是，諧振電容也不能取值也不能太小，取值范圍為100～1000pF之間，按照電感與電容情況，明確具體參數(shù)。在確定諧振電容值時(shí)，可以參考公式；L表示電感值，C表示電容值；推算電感值；電感匝數(shù)按照公式計(jì)算，R表示線圈半徑。線圈取值9cm，長度取值23cm。按照計(jì)算結(jié)果，線圈直徑為18cm，長度為27cm，，匝數(shù)為24和25的銅管線圈。由于調(diào)諧存在誤差，線圈匝數(shù)多繞1匝，可以保留充足余量。調(diào)整阻塞網(wǎng)絡(luò)諧振頻率時(shí)，需要通過調(diào)整回路電感實(shí)現(xiàn)。電感器具備可移動(dòng)劃片，能夠改變電感量。上機(jī)使用之前，將阻塞網(wǎng)絡(luò)調(diào)試到諧振狀態(tài)，調(diào)試電路如圖1所示。將高頻信號(hào)發(fā)生器頻率調(diào)整為801kHz，微調(diào)電感（L1），掛差高頻毫伏表起伏情況。并聯(lián)諧振時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)阻抗值達(dá)到最大，串聯(lián)的電阻（R1）兩端電壓值小。高頻毫伏表電壓達(dá)到最小時(shí)，阻塞網(wǎng)絡(luò)為諧振狀態(tài)，鎖緊電壓值最小未知的劃片。由于電容分布的影響，應(yīng)當(dāng)輕拿輕放已調(diào)試的阻塞網(wǎng)絡(luò)，避免改變劃片連接的銅帶形狀。分析實(shí)際調(diào)試結(jié)果可知，801kHz阻塞網(wǎng)絡(luò)線圈匝數(shù)為23.5匝；1215kHz阻塞網(wǎng)絡(luò)為24匝，接近理論值。

圖1 阻塞網(wǎng)絡(luò)調(diào)試原理圖

3.中波廣播雙頻共塔應(yīng)用的電路調(diào)試

3.1 單機(jī)調(diào)試

中波廣播雙頻共塔應(yīng)用期間，以單機(jī)工作模式為主。單機(jī)調(diào)試模式是提升抗阻頻率，在網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、匹配電阻調(diào)整中，高頻信號(hào)可以減少傳輸損耗，調(diào)配網(wǎng)絡(luò)輸出端功率低，可以減少電能、磁場(chǎng)能源損耗，確保信號(hào)穩(wěn)定性。在單機(jī)工作中，輸出網(wǎng)絡(luò)要求高，需要合理控制電感劃片的功率。同時(shí)，重視網(wǎng)絡(luò)安全性，嚴(yán)格控制電磁波磁場(chǎng)范圍，減少磁場(chǎng)相互干擾導(dǎo)致的功能損耗問題。添加阻塞網(wǎng)絡(luò)之后，單機(jī)工作調(diào)試到最佳狀態(tài)，開展雙頻共塔并機(jī)試驗(yàn)，啟動(dòng)兩組發(fā)射機(jī)，密切觀察輸出網(wǎng)絡(luò)、調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的打火現(xiàn)象，確保發(fā)射機(jī)輸出功率值達(dá)到額定值。反射功率值與零值接近。在距離發(fā)射臺(tái)25km位置，測(cè)試發(fā)射頻率電磁波場(chǎng)強(qiáng)為801kHz，1215kHz，場(chǎng)強(qiáng)值變化較小。兩組高頻網(wǎng)絡(luò)通道的影響、增加阻塞網(wǎng)絡(luò)的功耗為1dB。

3.2 降低傳輸損耗

在應(yīng)用中波廣播雙頻共塔時(shí)，電路調(diào)試可以降低傳輸損耗，以單機(jī)工作模式為主。通過電阻間的網(wǎng)絡(luò)損耗試驗(yàn)，可以掌握損耗成因，將信號(hào)動(dòng)態(tài)電磁波添加到阻塞網(wǎng)絡(luò)中，密切觀察額定功率的反射功率。在確定工作指標(biāo)時(shí)，需要在調(diào)試工作后斷開接點(diǎn)，從而降低不良損耗。

3.3 減少串音現(xiàn)象

在應(yīng)用中波廣播雙頻共塔時(shí)，應(yīng)當(dāng)減少串音現(xiàn)象，由于兩組使用頻率的差異大。單塔使用時(shí)，注重建立調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)應(yīng)用必須控制信號(hào)干擾影響，查看阻塞網(wǎng)絡(luò)，建立可以保證信號(hào)傳輸、收聽質(zhì)量的機(jī)制，減少廣播雜音。

3.4 控制電波磁場(chǎng)

在中波廣播雙頻共塔應(yīng)用中，電路調(diào)試屬于必要流程，可以加強(qiáng)信號(hào)穩(wěn)定性，反映出天線的相互關(guān)系。電磁波影響因素，包括人為因素、自然環(huán)境因素。在自然環(huán)境影響下，選擇適宜的地理位置建設(shè)廣播塔。比如在空間大、人員稀少的地區(qū)建設(shè)廣播塔，可以減少人為活動(dòng)對(duì)廣播塔的不良影響。在建設(shè)廣播塔時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇背風(fēng)避雨、陽光照射充足區(qū)域建設(shè)信號(hào)塔。同時(shí)，選擇高海拔地區(qū)建設(shè)信號(hào)塔，能夠加強(qiáng)信號(hào)接收能力。

4.中波廣播雙頻共塔系統(tǒng)建設(shè)

4.1 確定建設(shè)要點(diǎn)

在建設(shè)中波廣播雙頻共塔時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握各項(xiàng)建設(shè)要點(diǎn)。比如，建設(shè)期間注重梳理技術(shù)原理、工作性能，確保工作人員能夠全面認(rèn)知系統(tǒng)。在具體工作中，明確系統(tǒng)建設(shè)要點(diǎn)，有助于后期調(diào)配工作，避免技術(shù)人員出現(xiàn)消極怠工現(xiàn)象，科學(xué)管理系統(tǒng)建設(shè)工作。在抗阻抗波處理期間，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)人員的嚴(yán)謹(jǐn)性，優(yōu)化調(diào)配天線。

4.2 降低環(huán)境影響

在建設(shè)中波廣播雙頻共塔時(shí)，應(yīng)當(dāng)降低自然環(huán)境對(duì)塔頂?shù)挠绊?。在地形開闊、人員稀少區(qū)域建設(shè)系統(tǒng)，能夠減少自然環(huán)境對(duì)磁場(chǎng)的干擾影響，維護(hù)音頻穩(wěn)定性。在信號(hào)控制時(shí)，使用轉(zhuǎn)化發(fā)射流程降低信號(hào)干擾。將阻塞網(wǎng)絡(luò)作為切入點(diǎn)，能夠加強(qiáng)廣播信號(hào)抗干擾能力。同時(shí)，減少信號(hào)傳入，保證中波廣播雙頻共塔的實(shí)用性。

4.3 提高信號(hào)頻度

在建設(shè)中波廣播雙頻共塔信號(hào)頻率時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照雙頻廣播的實(shí)際需求，形成多信號(hào)阻塞發(fā)射器，從而保障信號(hào)需求。技術(shù)人員應(yīng)用阻塞網(wǎng)絡(luò)性能調(diào)試方式，針對(duì)性調(diào)試共塔電波，同時(shí)測(cè)算電壓，以滿足廣播使用需求。在建設(shè)共塔信號(hào)時(shí)，應(yīng)用單機(jī)工作模式，可以降低外部電磁波干擾影響，通過天線抗阻能力，篩選適宜參數(shù)，確保參數(shù)控制在固定范圍內(nèi)，降低信號(hào)干擾影響，提升信號(hào)頻度。

4.4 優(yōu)化調(diào)配工作

信號(hào)調(diào)配期間，共塔建設(shè)對(duì)物資、技術(shù)人員、干擾因素的調(diào)配要求高，只有做好上述工作，才可以加強(qiáng)信號(hào)接收能力。技術(shù)人員應(yīng)用高級(jí)指揮工程師指導(dǎo)工作。選擇性能與質(zhì)量均達(dá)標(biāo)的建設(shè)材料。電阻使用期間，選擇銅線材料，同時(shí)增加銅線的線匝數(shù)，以確保電阻穩(wěn)定性。在建設(shè)中波廣播雙頻共塔時(shí)，還要選擇適宜的地理環(huán)境，維護(hù)雙頻共塔建設(shè)效益。此外，為了全面?zhèn)鞑コ霭l(fā)射機(jī)的高頻能量，天線與饋線實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，利用調(diào)配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)不科學(xué)時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生信號(hào)干擾影響。消除雙頻共塔信號(hào)干擾，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)、阻塞網(wǎng)絡(luò)。

4.5 陷波網(wǎng)絡(luò)

優(yōu)化設(shè)計(jì)陷波網(wǎng)絡(luò)，可以吸收其他無關(guān)頻率。系統(tǒng)干擾特點(diǎn)在于數(shù)量少，強(qiáng)度大。雙頻共塔技術(shù)原理影響下，極易產(chǎn)生串音干擾問題，增加發(fā)射信號(hào)的單一性與有效性，進(jìn)一步提升廣播電臺(tái)節(jié)目質(zhì)量，滿足人們對(duì)雙頻共塔的要求。

5.中波廣播雙頻共塔的天線調(diào)配方案

在發(fā)出共塔信號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)梳理發(fā)出信號(hào)，做好信號(hào)調(diào)試。共塔天線調(diào)配時(shí)，針對(duì)性調(diào)試天線，為了提升故障檢修維護(hù)效率，應(yīng)當(dāng)確保天線與電磁波穩(wěn)定中。在排查處理時(shí)，應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)確定故障部位。電壓不穩(wěn)定是天線故障的主要原因，只有確保電壓穩(wěn)定，才可以確保各項(xiàng)信號(hào)傳輸穩(wěn)定性。

5.1 理順發(fā)出信號(hào)

在發(fā)出共塔信號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)理順發(fā)出信號(hào)，同時(shí)做好信號(hào)調(diào)試。按照中波廣播需求，促進(jìn)發(fā)射系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化，按照網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)調(diào)整要求，做好輪轉(zhuǎn)發(fā)射。在網(wǎng)絡(luò)體系中，接入阻塞信號(hào)時(shí)，要求技術(shù)人員通過各項(xiàng)電壓機(jī)械控制設(shè)備，從而確保設(shè)備播出穩(wěn)定性與安全性。

5.2 針對(duì)性調(diào)試

在調(diào)配共塔建設(shè)天線時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)性調(diào)試天線。按照地區(qū)天線電波擾亂狀態(tài)分析，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)波動(dòng)頻率，分析當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)電波紊亂成因，從而進(jìn)行調(diào)試處理。在調(diào)試操作時(shí)，注重梳理元件狀態(tài)與元件組裝。技術(shù)人員聯(lián)合實(shí)際情況，針對(duì)性調(diào)試設(shè)備模型，加大建設(shè)力度。套機(jī)產(chǎn)生信號(hào)干擾紊亂問題時(shí)，需要排查不同干擾信號(hào)，通過排查方式提升檢修維護(hù)效率，確保電波穩(wěn)定性。

5.3 故障檢修與維護(hù)

設(shè)備機(jī)械使用都會(huì)面臨損壞問題，當(dāng)雙頻共塔使用時(shí)間較長時(shí)，也會(huì)發(fā)生故障問題，要求技術(shù)人員分析故障原因，通過故障部位排查方式，可以提升工作安全性。為了提升故障檢修與維護(hù)效率，確保電磁波與天線穩(wěn)定性，需要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)明確故障部位，之后及時(shí)開展檢修與維護(hù)工作，以滿足人們對(duì)廣播網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求。

5.4 維持電壓穩(wěn)定

電壓穩(wěn)定性是中波廣播雙頻共塔天線的故障成因，當(dāng)電壓穩(wěn)定時(shí)，可以確保信號(hào)傳輸穩(wěn)定性。在調(diào)配天線時(shí)，電壓穩(wěn)定性可以保障操作人員安全性，維護(hù)電磁波穩(wěn)定性，確保廣播輸出穩(wěn)定且安全。借助電阻方式，可以準(zhǔn)確調(diào)試廣播設(shè)備，在設(shè)置電壓表阻塞網(wǎng)絡(luò)劃片時(shí)，應(yīng)當(dāng)鎖緊劃片位置。當(dāng)高頻信號(hào)發(fā)生器頻率達(dá)標(biāo)時(shí)，能夠保障電壓穩(wěn)定性。

6.使用效果

將本文提出的方案投入使用后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，且性能優(yōu)。發(fā)射場(chǎng)滿足設(shè)計(jì)要求，兩個(gè)頻率間沒有出現(xiàn)串音、功率倒灌等問題。夏季高氣溫環(huán)境下，發(fā)射機(jī)發(fā)射功率幾乎為“0”；冬季寒冷天氣，發(fā)射功率不斷加大，因此環(huán)境溫度對(duì)天線系統(tǒng)的影響較大。針對(duì)上述問題，在冬季與夏季調(diào)整天線網(wǎng)絡(luò)電感器，確保反射功率達(dá)到最小，并且使用紅漆標(biāo)注劃片位置，便于后期調(diào)試。在維護(hù)天線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，電路使用銅制緊固螺絲，嚴(yán)禁使用鐵質(zhì)螺絲，以免高頻電流燒蝕鐵質(zhì)螺絲，從而引發(fā)故障問題，影響安全播出。

7.結(jié)束語

在應(yīng)用中波廣播雙頻共塔技術(shù)時(shí)，應(yīng)用不同頻率的發(fā)射機(jī)，借助同一個(gè)發(fā)射塔發(fā)射信號(hào)，有效處理雙頻共塔應(yīng)用的信號(hào)不穩(wěn)定、串音等問題。針對(duì)群眾對(duì)廣播網(wǎng)絡(luò)的要求，研發(fā)先進(jìn)的廣播技術(shù)，注重廣播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)技術(shù)創(chuàng)新，以滿足群眾對(duì)廣播網(wǎng)絡(luò)的需求，不斷提升雙頻共塔網(wǎng)絡(luò)信號(hào)頻率的穩(wěn)定性。本文介紹了雙頻共塔的電路原理，詳細(xì)介紹了電路調(diào)試要點(diǎn)，討論了中波廣播雙頻共塔系統(tǒng)建設(shè)要點(diǎn)，提出了詳細(xì)的天線調(diào)配方案。按照系統(tǒng)應(yīng)用效果可知，本文提出的方案具備可行性，能夠提升中波廣播信號(hào)傳輸效率與質(zhì)量，為群眾提供優(yōu)質(zhì)的廣播服務(wù)。