淺談中波廣播優質播出

馬闊飛

摘 要：人類進入信息社會，每天都在不停主動或被動接受各種信息，廣播就是其中一種信息傳播載體，廣播因其接收方便、操作簡單、隨機性好深受廣大受眾的青睞。廣大受眾收聽到的廣播節目音質的優劣受到諸如天氣、宇宙射線（例日凌等）、地貌地形（高山高樓）、高鐵高速、電磁輻射等的干擾，難以滿足受眾的要求，影響廣播服務大眾的初衷。如何提升確保廣播設備的效能，將悅耳的信號送到大眾的耳中，文章總結個人從事中波廣播發射的經典技術實例，供同仁和受眾朋友借鑒。

關鍵詞：優質播出；調幅度；電磁兼容；低通濾波

上世紀二十年代無線廣播問世，歷經近百年的技術變革進步，無線廣播的設備、儀器從電子管設備到晶體管設備到大規模集成電路，特別是軟件技術、數字技術和大功率MOS管、功率合成技術的應用，無線廣播全面得以大跨度質的飛躍。但是，無線廣播播出效果的優劣仍然取決于廣播輻射三大系統設備的運行狀況：音頻信號源系統、廣播發射機系統、發射天線系統。三大系統中任何一點出現差池都將直接影響廣播播出效果。在此以中波廣播為例，淺析實際工作案例。

1 音頻信號源是優質廣播的首要保障

中波廣播發射機發射電波種類為A3E模式（即模擬單通道），音頻信號對載波進行雙邊帶調制，載波功率為額定功率值，調制功率隨輸入節目信號的大小而變化。調制功率為PM=m2PT（PM：雙邊帶調制功率，PT：額定載波功率，m為調制系數亦稱調幅度），當調制系數m=1時，調制功PM=PT調制功率最大值。由此可知，調制度m較低時（例m=0.5時，PM=m2 PT=0.125Pt），大部分功率以載波功率白白浪費了。播出中，調制度飄忽不定會造成受眾接受的調制功率PM很小而出現收聽效果差的現象。目前廣泛使用的數字調制發射機調制能力（也就是常說的動態范圍）相當大，結合收音機的收聽效果和中波調制的音頻信號源以聲音為主的特性，應將平均調制度m保持在0.8為最佳。實際工作中要實現調制度m=0.8必須保證信號源穩定，在調制前對其動態范圍提升或壓縮，需要采用數字化集成化的音頻處理器來實現。

中波廣播的音頻信號傳輸普遍采用光纖傳輸或衛星傳輸：

光纖信號—光接收機—光電轉換機—音頻處理器—發射機

衛星信號—接受天線—衛星接收機—音頻處理器—發射機

雖然光纖信號在光纖傳輸過程中具有很強的抗電磁干擾性能，但是音頻系統中的接收機、轉換機、音頻處理器等諸多設備，因其設備內部的功率元件、電源、電容電感等，都會產生多種頻率電磁輻射，使系統設備之間相互產生電磁干擾（尤其信號源系統設備普遍都是集中放置）。為實現電磁兼容，去除電磁干擾，我們應當采取接地、屏蔽措施。

音頻系統接地主要由地井、接地器（接地銅板或銅棒）、連接器（連接銅帶）組成。對于中小功率的廣播發射臺，地井深不少于8米、接地器有效接地面積1.6平米以上、連接器銅帶寬100mm、厚0.5mm以上，連接器銅帶與接地器和音頻柜的公共接地銅帶之間都要采取銅焊連接、有效焊接面積10mm×10mm以上。

音頻系統屏蔽由兩部分構成。（1）音頻各設備的金屬外殼要由帶有絕緣膠皮的銅質導線與音頻柜的公共接地銅帶之間可靠連接，以使音頻各設備的金屬外殼與大地同電位，它們外殼上感應的電磁輻射經連接器、接地器泄放到大地。（2）每個U的音頻單元都采用鋁板做音頻設備（接收機、轉換器、處理器等）的支撐，對所有設備形成二次屏蔽。

為進一步去除音頻信號源上的電磁干擾，確保音頻信號（頻率30-5KHz）純凈的輸入發射機進而調制載波，建議在發射機輸入面板前加裝低通濾波器，濾除音頻以外的雜波干擾；或者選用自帶低通濾波電路的廣播發射機，進一步純化音頻信號源。

2 匹配可靠的天調系統

中波廣播的天調系統包括天線饋線（簡稱饋線）、天線阻抗調諧網絡（簡稱天調網絡）、中波發射天線三部分。天調系統的功能就是將中波發射機輸出的高頻電能轉換為電磁能經由中波發射天線以電磁波的形式向空間輻射出去。

中波廣播自誕生至今已經走過了近百年的歷程，中波廣播發射機由電子管板調機、屏調機到固態機，隨著科技進步發展，大功率MOS管、大規模集成電路、功率合成技術、軟件技術的成熟普及，各等級功率的數字化全固態中波發射機已經普及；再者，軟件技術的普遍應用使數字化全固態中波發射機實現了循環調制和浮動載波功能。可以肯定，現階段的中波廣播發射機技術性能方面完全能保證廣播信號的完美優質。

顯而易見，科學地選配一套恰當的天饋系統，是保障整個中波廣播系統以優異性能工作的必要條件。

目前，中小功率的中波發射臺多選用SDY系列的聚乙烯螺旋絕緣型同軸電纜，主要特性參數有：特性阻抗、傳輸損耗、頻率特性、溫度特性、額定功率和最大耐壓。天調網絡主要由阻抗調配網絡、移相網絡、阻塞網絡、吸收網絡和防雷裝置組成。選擇饋管要依據發射機的輸出功率選定饋管的額定功率和最大耐壓，同時，饋管工作在發射天線近電磁場區域，饋管的支撐金屬架或金屬拉線上感應有高頻電壓，要保持間距以防感應的高頻電壓擊穿饋管。最安全的措施是將饋管的支撐金屬架或金屬拉線兩端良好接地。中波發射臺基本都存在雙頻共塔或多頻共塔現象，這種情況下，阻塞網絡和吸收網絡十分重要。阻塞網絡效能是通過本頻信號、阻塞它頻信號通過網絡反射到發射機，造成發射機工作不穩定或干擾發射出去的本頻信號，影響音質、產生雜音。要實現優質的廣播信號，吸收網絡的功效尤為重要，因為大多數中波發射臺不止一副天線也不止一兩個頻率，在天調網絡中重點做好吸收網絡的設計，將本臺其它頻率和周邊其它頻率對本頻信號的干擾，通過吸收網絡實施陷波，凈化本頻信號。

中波發射天線是一個輻射體，每一個受眾接收的無線電廣播信號都源自這個輻射體，中波發射天線與發射機、天調網絡匹配程度直接影響廣播信號的質量。普遍使用的中波天線主要有：斜拉線桅桿式天線、自立塔天線、錐面頂負荷新型中波小天線。斜拉線桅桿式天線是傳統的中波發射天線，在我省使用近八十年，該種天線結構簡單、價格較低、安裝方便，但必須鋪設大面積的地網（占地60畝/副）；阻抗曲線變化較大，在1000KHz時阻抗最大，天線效率較大、頻帶寬、易與網絡匹配。自立塔天線外形較美觀、成本較高、結構較復雜、不易維護；阻抗曲線變化略大、阻抗變化曲率較小、不易與網絡匹配。錐面頂負荷新型中波小天線是近些年研發的新型天線，它利用長細比原理和錐面緩變原理，降低終端反射和諧振頻率，降低阻抗的變化率，提升天線帶寬。具有占地面積小（36平方米）、結構簡單、安裝方便，天線阻抗和天線效率較斜拉線桅桿式天線和自立塔天線小，低頻端阻抗比較小，不易于網絡匹配，阻抗曲線變化小、場強穩定、天波分量大、輻射小、互耦小、電磁干擾小，但在特性參數和工作穩定度方面有待進一步提升。天調系統與中波廣播發射機的匹配、天調系統中天線饋管、天調網絡、發射天線之間的匹配應當綜合前后設備、網絡的相關特性參數考量，結合中波臺土地資源情況、地貌地質特性、功率頻率、資金狀況等全面衡量，科學的選擇匹配，從廣播信號源頭確保廣播質量。

任何事物都具有矛盾相關的兩方面，受眾所選用的接受器的品質、受眾收聽廣播節目是所處地理位置的電磁環境等客觀條件也同樣影響廣播節目信號的質量，如果各方面情況均能達到良好狀態，優質悅耳的高品質節目定能實現。