簡(jiǎn)述八五九臺(tái)廣播發(fā)射調(diào)配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐

李 琰

（作者單位：貴州省廣播電視局八五九臺(tái)）

1 發(fā)射系統(tǒng)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景

一般情況下全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)包括阻塞網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)、吸收網(wǎng)絡(luò)等。廣播信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)中的一塔雙頻構(gòu)建方式有兩種：雙頻分饋共塔和雙頻共饋共塔。其主要區(qū)別在于：雙頻分饋共塔是兩臺(tái)不同頻率的發(fā)射機(jī)在日常工作中使用自己的饋線連接共用一個(gè)鐵塔進(jìn)行廣播信號(hào)發(fā)射；雙頻共饋共塔是兩臺(tái)不同頻率的發(fā)射機(jī)在日常工作中使用同一饋線和鐵塔進(jìn)行廣播信號(hào)發(fā)射。長(zhǎng)期以來(lái)，貴州省廣播電視局八五九臺(tái)只有一套饋線、一套天調(diào)網(wǎng)絡(luò)、一座鐵塔，沒(méi)有備份。為更好地保障安全播出，按照《廣播電視安全播出管理規(guī)定》的要求，臺(tái)站根據(jù)實(shí)際情況，逐步完善各項(xiàng)備份系統(tǒng)。前些年，貴州省廣播電視局八五九臺(tái)重新安裝了一套阻塞網(wǎng)絡(luò)，作為備用。一旦主網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障可以在較短時(shí)間內(nèi)連接到備用網(wǎng)絡(luò)上，避免造成長(zhǎng)時(shí)間停播。

采取一塔雙頻工作方式，發(fā)射功率最好相近，工作頻率具有足夠的間隔。貴州省廣播電視局八五九臺(tái)采用雙頻分饋共塔設(shè)計(jì)，兩頻率發(fā)射系統(tǒng)分別配置一主一備同頻率發(fā)射機(jī)，主備發(fā)射機(jī)通過(guò)同軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)分別連接天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和假負(fù)載，在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和檢修時(shí)，只需同軸轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行主備機(jī)切換，以連接天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和假負(fù)載。在日常工作中，不同頻率的兩臺(tái)發(fā)射機(jī)使用自己的饋線把高頻已調(diào)波送入天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，在避免信號(hào)串?dāng)_的同時(shí)，使頻率上的廣播節(jié)目高質(zhì)量、不間斷地安全播出。

臺(tái)站負(fù)責(zé)發(fā)射兩個(gè)頻率的廣播節(jié)目，兩個(gè)頻率共用一座鐵塔，在傳輸過(guò)程中需要保證兩個(gè)頻率節(jié)目不會(huì)相互串?dāng)_。需要通過(guò)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的合理安裝與調(diào)試，才能保證兩套節(jié)目?jī)?yōu)質(zhì)、高效地安全播出。由于貴州省廣播電視局八五九臺(tái)一直沿用一套饋線、一座鐵塔，當(dāng)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，也只能把饋線和鐵塔兩端分別接入備用天調(diào)網(wǎng)絡(luò)以快速恢復(fù)播出，這就要求阻塞網(wǎng)絡(luò)必須易于連接、容易操作、維護(hù)簡(jiǎn)單，一旦出現(xiàn)故障最大限度減少停播時(shí)間。

貴州省廣播電視局八五九臺(tái)發(fā)射機(jī)負(fù)載情況：機(jī)房發(fā)射機(jī)每個(gè)頻率配備一主一備2臺(tái)10 kW中波發(fā)射機(jī)，同時(shí)開(kāi)播的10 kW中波廣播發(fā)射機(jī)兩臺(tái)。兩個(gè)頻率發(fā)射機(jī)同時(shí)工作，通過(guò)雙頻共塔進(jìn)行節(jié)目的轉(zhuǎn)播和發(fā)送，這就對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的要求比較高。根據(jù)貴州省廣播電視局八五九臺(tái)整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)及附屬設(shè)備的實(shí)際情況，新配置了一套天調(diào)網(wǎng)絡(luò)作為備用，兩個(gè)頻率滿足一定的間隔，基本滿足雙頻共塔的要求。臺(tái)站位于雷暴區(qū)，每年的梅雨雷暴季節(jié)對(duì)臺(tái)內(nèi)的設(shè)備防備措施要求極高，在天調(diào)室有必要進(jìn)行科學(xué)配置，采取系列的防備和設(shè)備接地措施。

2 發(fā)射系統(tǒng)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求

結(jié)合實(shí)際工作情況以及發(fā)射機(jī)的工作要求，經(jīng)綜合分析，臺(tái)站的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)以及配套工程應(yīng)能滿足如下要求：第一，匹配網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有良好的通帶特性，將其他頻率對(duì)發(fā)射頻率的影響降到最低。第二，實(shí)現(xiàn)發(fā)射天線輸入端與饋線特性阻抗相一致，同時(shí)起到補(bǔ)償發(fā)射天線電抗的作用，促使二者實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。第三，在保證匹配網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的前提下，盡量簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少元器件，這樣一是減少功耗，二是便于安裝。第四，防止雙頻相互串?dāng)_以及附近調(diào)頻信號(hào)的干擾。由于中波發(fā)射臺(tái)發(fā)射天線具有互逆性特點(diǎn)，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的阻塞網(wǎng)絡(luò)能有效防止干擾信號(hào)進(jìn)入中波發(fā)射機(jī)影響信號(hào)的傳輸，提高信號(hào)輸出質(zhì)量。第五，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備避雷功能，因?yàn)樘炀€與匹配網(wǎng)絡(luò)容易遭到雷擊，使天調(diào)系統(tǒng)及發(fā)射機(jī)受到嚴(yán)重?fù)p壞。第六，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定，不受溫度、濕度等影響。第七，操作簡(jiǎn)單，易于維護(hù)檢修。

同時(shí)，相關(guān)設(shè)備的安裝必須符合以下幾點(diǎn)要求：第一，高效智能化；第二，系統(tǒng)安全、穩(wěn)定；第三，設(shè)備技術(shù)參數(shù)準(zhǔn)確；第四，天調(diào)室維護(hù)規(guī)章制度與注意事項(xiàng)科學(xué)規(guī)范；第五，系統(tǒng)易操作、易維護(hù)。

臺(tái)站的發(fā)射天線建立在郊區(qū)農(nóng)田中，受占用面積的限制，兩個(gè)發(fā)射頻率共用一副天線形成雙頻共塔的節(jié)目發(fā)送機(jī)制。而這種機(jī)制對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的要求非常高：第一，不同頻率信號(hào)不能產(chǎn)生串?dāng)_；第二，因臺(tái)址位于雷暴處，天線的避雷效果要好；第三，防止頻率干擾而造成發(fā)射機(jī)功率超限損壞功放管。

3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

3.1 雙重饋電網(wǎng)絡(luò)

采取一塔雙頻工作方式的發(fā)射功率最好相近，而工作頻率具有足夠的間隔，通常要求f1/f 2＞1.25。

一塔雙頻的構(gòu)建方式有兩種：雙頻分饋共塔和雙頻共饋共塔。二者的區(qū)別在于：雙頻分饋共塔是兩臺(tái)不同頻率的發(fā)射機(jī)在日常工作中使用自己的饋線連接共用的一個(gè)鐵塔；雙頻共饋共塔是兩臺(tái)不同頻率的發(fā)射機(jī)在日常工作中使用同一饋線和鐵塔。貴州省廣播電視局八五九臺(tái)設(shè)計(jì)采用雙頻分饋共塔，兩頻率發(fā)射系統(tǒng)均配有一主一備兩臺(tái)同頻率發(fā)射機(jī)。

雙重饋電網(wǎng)絡(luò)在實(shí)施時(shí)的調(diào)整步驟：第一，將不同頻率的各阻塞網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧在相應(yīng)頻率上；第二，調(diào)整好雙頻的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，使等效阻抗值在1.1邊界范圍內(nèi)；第三，分別開(kāi)540 kHz和1 026 kHz連接天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的兩臺(tái)發(fā)射機(jī)，并測(cè)量泄漏電壓，檢查其被阻信號(hào)的衰減值，一般應(yīng)大于40 dB，如果不在其數(shù)值范圍內(nèi)，通過(guò)可調(diào)電感L或調(diào)整電容C的值來(lái)調(diào)整阻塞網(wǎng)絡(luò)；第四，確保雙頻發(fā)射機(jī)同時(shí)工作，不會(huì)互相影響；第五，雙頻發(fā)射機(jī)正常進(jìn)行節(jié)目播出后，用收音機(jī)或其他收聽(tīng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)并沒(méi)有串音現(xiàn)象。

3.2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

發(fā)射系統(tǒng)的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是信號(hào)的接收發(fā)射天線。廣播信號(hào)的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)主要包括信號(hào)發(fā)送的輸入端和輸出端饋線，合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的一致性，能確保廣播發(fā)射機(jī)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是將天線阻抗變換成饋線所要求的特性阻抗（50 Ω、150 Ω、230 Ω）。在設(shè)計(jì)和調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以采用串并聯(lián)互化和矢端線分析的方法進(jìn)行調(diào)整，其中串并聯(lián)互化主要用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)計(jì)算，矢端線分析主要用于網(wǎng)絡(luò)調(diào)整中判斷調(diào)整方向。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)現(xiàn)匹配、抑制旁頻回饋、防雷等作用。

4 發(fā)射系統(tǒng)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及驗(yàn)收

4.1 天饋線的輸入阻抗

在天線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和調(diào)整中，天線輸入阻抗是一個(gè)最為主要的數(shù)據(jù)。不同的中波頻段根據(jù)不同的頻率而進(jìn)行設(shè)置，使得每一個(gè)頻點(diǎn)的輸入阻抗也不盡相同。在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以采用中波阻抗測(cè)試儀RG-4和OIB-3設(shè)備對(duì)其天線阻抗測(cè)量、天線網(wǎng)絡(luò)調(diào)配以及各種有關(guān)中波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)測(cè)和驗(yàn)證。

4.2 元器件的選擇

第一，元器件的選取一定要留有安全系數(shù)。其規(guī)格除了要滿足工作需要的電流、電壓及伏安量外，還需要留有一定的安全系數(shù)；第二，電感線圈的電感量應(yīng)有+10%～+20%的富余量，以便于調(diào)試；第三，小范圍同一平面內(nèi)只能安裝3只電感線圈，方向三維垂直，以減少互相影響。電感抽頭的引線一定要在線圈內(nèi)部走線，在設(shè)計(jì)中不用的電感余量不能短接。

4.3 系統(tǒng)調(diào)試

根據(jù)貴州省廣播電視局八五九臺(tái)整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)及附屬設(shè)備的實(shí)際情況，新配置了一套天調(diào)網(wǎng)絡(luò)作為發(fā)射網(wǎng)絡(luò)備用，同時(shí)，臺(tái)站兩個(gè)節(jié)目發(fā)射頻率基本滿足雙頻共塔的要求。元件連接線采用寬銅帶或銅管連接，連接處不能有尖端，避免放電；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與饋管用電纜頭或電纜座連接；網(wǎng)絡(luò)上所有的接地電容安裝在寬銅帶上；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與地網(wǎng)間用寬銅帶焊接。

4.4 防雷措施

雷電的能量不可預(yù)測(cè)，破壞力極大。工作人員除在天線基部安裝放電球外，在調(diào)配室接入一套石墨放電裝置，可以減少天線基座上雷擊引起放電電壓的變化，這樣可以避免發(fā)射機(jī)功率放大器中使用的半導(dǎo)體器件的損壞，也可以減少在保護(hù)動(dòng)作發(fā)生前由發(fā)射機(jī)本身輸出功率引起的放電次數(shù)。由于電感線圈是由粗銅管繞制的，而且銅管長(zhǎng)度比較短，其電阻分量很小，電抗分量也不是很大，雷電中的部分能量也可通過(guò)電感線圈入地。考慮到天線受雷擊時(shí)部分能量會(huì)經(jīng)饋線去發(fā)射機(jī)，可以增加一道防線，在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)上安裝阻隔雷電的隔離電容，這樣可以更好地做好設(shè)備的防雷措施，并且使接地線與寬銅帶接地線進(jìn)行良好的焊接。

4.5 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)收

對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)，主要從安裝工藝、防雷措施、載頻反射與邊帶反射、高頻回饋抑制、熱穩(wěn)定性、多頻共塔阻塞效果等方面進(jìn)行檢查。安裝工藝主要查看元件連接線是否用寬銅帶或銅管連接，連接線不能存在有尖銳處，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與饋管需要用電纜頭或電纜座連接，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與地網(wǎng)間需要用寬銅帶焊接。在防雷措施方面，裝有泄放雷電的微亨級(jí)接地線圈，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)上裝有阻隔雷電的隔離電容，接地線與寬銅帶接地線良好焊接。在載頻反射與邊帶反射方面，在饋線開(kāi)始端測(cè)量邊帶（f0±10）kHz的阻抗，阻抗值的駐波比一般要小于1.3；在發(fā)射機(jī)端饋線電纜頭處測(cè)量發(fā)射機(jī)載波阻抗，符合相應(yīng)要求。在高頻回饋抑制方面，將兩頻率發(fā)射機(jī)（540 kHz 和 1 026 kHz）滿功率開(kāi)機(jī)工作，檢查發(fā)射機(jī)的反射功率指示，其值小于駐波比為1.3時(shí)的發(fā)射功率，符合工作要求。在多頻共塔阻塞效果方面，將兩頻率發(fā)射機(jī)同時(shí)開(kāi)機(jī)，正常播出，用收音機(jī)或收聽(tīng)裝置監(jiān)測(cè)無(wú)串音的現(xiàn)象。

5 天饋線系統(tǒng)的日常維護(hù)

天饋線系統(tǒng)是廣播電視發(fā)射臺(tái)的重要組成部分，保證天饋線系統(tǒng)正常和穩(wěn)定的技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于節(jié)目的安全播出來(lái)說(shuō)十分必要。而在天饋線系統(tǒng)的日常維護(hù)中，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，檢查、清潔天饋線絕緣子并測(cè)試絕緣子的電阻值，調(diào)整饋線匝箍的緊松程度；第二，維護(hù)發(fā)射塔和饋線鋼結(jié)構(gòu)件，并及時(shí)涂上黃油或刷上油漆，以防生銹；第三，定期測(cè)試中波天線地網(wǎng)的接地電阻，維護(hù)地網(wǎng)的天饋線接地線，確保地網(wǎng)完好率在90%以上；第四，巡視天饋線、天線調(diào)配元件，特別在雷雨季節(jié)來(lái)臨前后有必要巡視相關(guān)設(shè)備的打火情況；第五，清理饋線沿線2 m范圍內(nèi)的樹(shù)枝雜草，確保饋線下方?jīng)]有植株高于0.8 m的農(nóng)作物或雜物；第六，檢查桅桿底座絕緣子、饋線窗口接頭、調(diào)配室內(nèi)部元件；第七，維護(hù)、檢修拉桿、U形環(huán)等構(gòu)件并做好防銹處理；第八，日常的維護(hù)中需要清潔、維護(hù)、檢修所有天線的偏向、反向開(kāi)關(guān)的絕緣、刀閘、半角輪、插桿、接點(diǎn)以及轉(zhuǎn)動(dòng)部分的潤(rùn)滑度，根據(jù)潤(rùn)滑度情況及時(shí)打上潤(rùn)滑油；第九，中波傳輸線為同軸電纜時(shí)，其維護(hù)要求還需注意：對(duì)地絕緣電阻R＞500 MΩ；若絕緣電阻值降低，則要采取排潮措施，以提高電阻值，同時(shí)要做好電纜的密封；在使用頻段內(nèi)，同軸電纜的駐波比S＜1.1；每年應(yīng)至少測(cè)試一次同軸電纜的對(duì)地絕緣和駐波比，同時(shí)檢查電纜的密封狀況和固定卡子的可靠性。

6 結(jié)語(yǔ)

貴州省廣播電視局八五九臺(tái)位于雷暴區(qū)，每年的梅雨雷暴季節(jié)對(duì)臺(tái)內(nèi)的設(shè)備防備措施要求極高，在天調(diào)室有必要進(jìn)行科學(xué)配置，采取一系列的防備和設(shè)備接地措施。在進(jìn)行本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，除了技術(shù)方面的硬性要求，安全方面的要求也再一次得到強(qiáng)化。就目前廣電系統(tǒng)內(nèi)部在安全播出方面制定的相關(guān)規(guī)定來(lái)說(shuō)，播出安全和人員安全都是極其重要的，過(guò)去數(shù)年廣電系統(tǒng)發(fā)生的多次安全事故造成了重大的損失和人員傷亡，播出事故給廣大觀眾、聽(tīng)眾造成的負(fù)面影響難以估量，人員安全事故則直接對(duì)當(dāng)事人及其家庭帶來(lái)了無(wú)法磨滅的痛苦。因此，本設(shè)計(jì)更加強(qiáng)調(diào)可靠性和安全性，在數(shù)據(jù)傳輸和人員安全兩方面都做到了更有保障。

冗余備份天調(diào)網(wǎng)絡(luò)降低了發(fā)生事故的可能，提高了臺(tái)站安全播出保障水平，社會(huì)效益較高；同時(shí)，減輕了值班員的工作量，降低了手動(dòng)操作的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提升臺(tái)站播出工作的安全性。

盡管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，結(jié)合實(shí)際工作情況進(jìn)行了系列論證和討論，也作了大量基礎(chǔ)性分析，得到一定的成果和結(jié)論，但仍存在諸多瑕疵和不足。技術(shù)方面還需進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究和論證。在設(shè)計(jì)預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，除了盡量使阻塞網(wǎng)絡(luò)的實(shí)載功率之和為最小外，還應(yīng)考慮到阻塞網(wǎng)絡(luò)的通過(guò)電抗呈容性還是呈感性。如果天線阻抗經(jīng)預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)變化后，頻率高的輸入阻抗呈感性，頻率低的呈容性，與通過(guò)電抗的性質(zhì)恰好相反而相減，將給匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置帶來(lái)諸多方便。

八五九臺(tái)規(guī)模不大，但面臨的技術(shù)問(wèn)題在難度上和其他臺(tái)站是一樣的，多年來(lái)也一直結(jié)合實(shí)際工作情況積極學(xué)習(xí)兄弟臺(tái)站的先進(jìn)管理模式和技術(shù)革新。在提升廣播發(fā)射設(shè)備的同時(shí)，也在不斷提升專業(yè)技術(shù)人員的專業(yè)技能和知識(shí)儲(chǔ)備，希望通過(guò)自己臺(tái)內(nèi)實(shí)際情況提升技術(shù)力量，進(jìn)一步努力探索和改進(jìn)技術(shù)水平和管理模式，此次設(shè)計(jì)是將這種探索變現(xiàn)的一次實(shí)操。技術(shù)型工作是時(shí)刻在發(fā)展變化的，也許在不久之后本文所述的內(nèi)容也不再適合實(shí)際的安全播出需要，屆時(shí)還須向廣大同仁學(xué)習(xí)更好的技術(shù)，汲取經(jīng)驗(yàn)。