嘎 旺
(作者單位:西藏自治區廣電局亞東中波轉播臺)
中波發射臺指的是利用專門設備向公眾傳送中波廣播節目的發射臺。在中波廣播發射臺的應用過程中,信號是收音機接收的廣播電臺信號。中波轉播臺可以根據接收的信號向聽眾提供質量可靠的信號節目。當前,我國中波廣播頻率范圍是526.5~1606.5 kHz,頻道間隔是9 kHz,共有120個頻道信息由衛星天線發送。而各地需要應用衛星信號接收系統來接收信息,但各地所處的位置不一樣,接收信息的條件也不一樣,且各地所使用的設備性能也存在差異,不同的衛生信號接收系統接收的信號質量存在差異。因此,工作人員應當優選衛星信號接收的前端和終端設備,這是優化信號接收的前提。之后對設備進行安裝和調試,以此優化前端和終端設備作業。另外,為了保證信號接收的穩定性,工作人員必須重視中波轉播臺衛星信號接收調整管理工作。
中波轉播臺衛星信號接收系統主要包含拋物面天線、低噪聲變頻器組件(高頻頭)、同軸饋線、衛星信號接收機等。其中拋物面天線與低噪聲變頻器組件需要在室外進行安裝,是整個中波轉播臺系統的室外單元,而衛星信號接收機需要在室內安裝,室外室內單元通過同軸饋線進行連接。中波轉播臺的不同器件發揮著不同的作用,其中拋物面天線的主要作用是聚集天空中的衛星信號電磁波并將其反射到低噪聲變頻器組件中;低噪聲變頻器組件可以轉化拋物面天線反射的電磁波,將其轉換成高頻電信號,完成信號放大與變頻處理后可以形成第一中頻信號;同軸饋線可以將室外低噪聲變頻組件的中頻信號傳輸到衛星接收機終端,并將接收機的電源電壓輸入到低噪聲變頻器組件中;衛星接收機的主要功能是對低噪聲變頻器組件傳輸的中頻信號進行處理和解調,從而獲取需要的視頻信號以及音頻信號。除此之外,衛星接收機還要為低噪聲變頻器組件提供電源[1]。
2.1.1 安裝選址
安裝衛星天線時,障礙物過多會引起信號的衰減,雷達與高壓線等設施也會影響天線接收信號,于是天線選址要避開電信塔、高壓輸電線、微波塔等設施。為了保證信號接收質量,應選擇寬闊平整的區域,如可以在樓頂安裝,但要選擇天線口沒有障礙物的位置,并且周圍30 m的范圍內不能有機房、天線等可能會干擾到無線信號的物品,特別需要關注的是,選址要盡可能遠離附近的5G移動通信基站。因為5G信號會對C波段產生干擾,若5G信號干擾比較強烈,需要安裝抗5G干擾的高頻頭。且盡量不要選擇在風口或者易遭雷電擊毀的位置,避免自然因素毀損設備,同時要避免選在人群活動較多的位置,以免人為因素毀損設備。安裝時則要仔細調整對仰角和方位角,防止被遮擋。
2.1.2 天線固定架與基礎安裝
首先安裝天線基礎,然后依次安裝固定架、天線、配套設施,安裝時要根據選址進行基礎安裝和架定架的安裝。如果將天線安裝在屋頂上,那么屋頂本身就是天線的基礎,此時可在屋頂上設置1.5 m長的井字角鋼架作為固定架。在安裝前要做好測試,確定屋頂是否能夠承載得起固定架,確保天線結構的穩定性。假如選擇空闊的位置,那么就要構建相應的混凝土基礎,長寬800 mm左右,高度400 mm左右。天線基礎設定完畢后要做好地腳螺栓的埋設,并安裝固定支架,支架放置平穩后將它與地腳螺栓焊牢。
2.1.3 天線連接安裝
在固定支架上進行天線主體結構的安裝時,應先將托盤與調節螺桿安裝到固定支架上,令固定支架變得穩固,完成這一步安裝后將加強支架設置到托盤上,支架安裝完畢后再進行反射板的安裝。之后要調整安裝的成果,確定結構穩固以后調整并連接螺栓,令以上的幾個零部件能夠形成一個整體。接下來安裝饋源支架、固定盤、調節桿、反射面、方位套筒,即將一系列的配套設施安裝齊全。調整饋源時,要讓它與反射板上的天線發射點重合,這是確保信號能夠穩定接收的重要環節,只有信號接收良好,才能夠進行后續的作業。在此要注意,部分反射板上標注了專門用于安裝饋源支架的點,因此在安裝時要依照這一提示對準標記點,避免支架結構不穩、不對稱。部分品牌的饋線與反射板是一個整體,在安裝時就可跳過這一環節。
2.1.4 接收系統的連接
接收系統的連接是指天線主體與高頻頭、衛星接收機、監視器這3個主要裝置的安裝。在安裝的過程中需要先準備好連接用的電纜F頭、固定盤負荷等設備。應用電纜連接饋源與高頻頭在連接時要注意接口必須對準,以免出現不能夠順利接收信號的問題。完成接口作業后,要在接口位置設置密封圈,進一步固定接口,避免接松動。且接口位置還需要與天線中心對齊,對準位置以后也做好固定接件的工作。以上工作處理完畢后,應將高頻頭的輸出部分與衛星接收機的輸入部分連接,以此把衛星接收機與監視器連接起來。但以上操作要注意所有的接口、所有要固定的位置都要應用膠布固定嚴密,避免雨水滲透到接口中引發一系列的使用故障。
2.1.5 防雷接地
衛星天線的安裝不要選址在易受到雷電影響的位置,但有時雷電還是會對設備造成影響,如果沒有做好防雷措施,那么不僅衛星天線會受到毀損,室內的設備也會受到影響,因而做好防雷接地的安裝有非常重要的意義。安裝前要檢測接地線電阻,不同的電阻選擇使用的接地體不同。一般來說,如果電阻在4 Ω以內,那么可以使用3根尺寸為50 mm×50 mm×2000 mm的角鋼作為接地體,每根接地體之間保持2.5 m左右的間距,以此合理控制電阻參數。在安裝時要合理設計避雷針的保護角,令它能夠覆蓋整個天線系統,并且避雷針至少要與天線之間保持3 m的距離,接地部分則要與建筑物或堆置需要防雷及避火構筑物距離5 m以上,避免在把雷電引入大地時出現安全問題。然而選址不同,環境不同,在實際安裝接地體時還是有一定的差異。
2.2.1 對星
這一步需要調試是否能夠正常接收信號。首先要依照說明書來確定衛星的方位角和仰角,然后應用專門的測量儀器測量一星天線是否在這個范圍內,可以通過一邊調整天線,一邊結合測量儀器給出的數據結果將天線調整在相應范圍內。比如,某衛星中波轉播臺要求應用過程中所處位置為東經114.4°方位角,其方向為正南偏東20°范圍,仰角范圍為30°~70°之間,那么就要按照上下左右的順序移動天線,讓天線在這一范圍內,直到搜索出衛星信號為止。操作時需要控制操作的間隔時間,每次操作的間隔時間都要在3 s以上,這樣利于了解信號是否真正穩定,畫面清晰穩定后,代表衛星對星完成。
2.2.2 粗調
粗調是指通過調試,找到能夠令信號最穩定的仰角、方位角參數,選址的位置不同,其適合選擇的仰角、方位角參數也是存在差異的,進行粗調,就是要對仰角、方位角參數進行測量,優化參數的設置。首先應將正南方向定位為基準方向,然后通過不斷觀察信號狀態,以調整對星的方式進行調整,但要注意調整的規范性,從而使調試效果順利達到預期。
2.2.3 細調
細調的目的是為了讓整個中波轉播臺衛星信號接收天線形成一個整體,以最佳的狀態進行運作。在細調時需要觀察紅色信號條的變化,可通過調整讓信號達到最佳狀態。調整期間,若該參數能夠讓信號持續穩定、飽滿,就應鎖定天線。在鎖定期間,需要結合電視臺的收視效果進行調試,避免發生跑臺的問題。之后可應用連接接收卡、接收機的F頭,通過操作計算機等配套裝置完成節目調試,使整體天線接收系統能夠正常投入使用。
2.2.4 天線極化方式選擇
極化角調試作業必須對信號質量這一欄的相關信息進行觀察,對高頻頭進行左右旋轉,確保信號質量最優。在對焦距進行調試時,需要上下移動高頻頭,保證信號質量能夠最大化,這一環節最為常見是將極化器作為輔導進行調整,但不同的品牌設備,設計原理上會存在一定差異。然而無論應用什么方法進行調整,其都應使波導寬邊、平面之間呈一定的角度,而非平行、垂直狀態,以抵消偏轉角的形成,增強天線極化效果。
2.2.5 天線故障調試
天線在使用一段時間以后,可能會存在信號接收不正常的現象,此時要對系統進行調試。在調試的過程中首先要對方位角和仰角進行核實,確認參數是否當初設定的參數。出于種種原因,有時方位角和仰角會被人為更改,此時可以應用粗調、細調、天線極化的方式重新調整參數,在達到預定的效果以后做好調整記錄。如果發現方位角和仰角的參數沒有變化,那么可以應用萬用表查看線纜是否出現故障,這也是導致出現故障的因素之一。假如發現圖像質量差,那么就要調整天線指像和高頻頭的性能,這兩項因素都會導致出現圖像信號不佳的問題。在作業時要注意,這些作業都必須在排除了外在因素干擾的情況下進行,若外在因素不排除,這些故障依然會出現。
在對中波轉播臺衛星天線進行安裝和調整的過程中,需要注意相關要點,保證安裝與調整質量。第一,質量好的拋物面天線體積比較大,分量相對較重,在室外單元安裝時,必須科學選擇具體的安裝區域,保證拋物面天線基座的牢固。并且要利用緊固螺栓對拋物面天線進行加固,有效防止大風對拋物面天線產生影響,使天線位移。除此之外,要將防銹防油涂抹在螺栓上,提高螺栓防銹能力。第二,在調整拋物面天線方向時,需要先確定接收信號的具體衛星,然后以接收衛星的位置參數為基礎對拋物面天線仰角和方位角進行計算。同時要將衛星接收機顯示器的信號強度與信號質量作為參考開展調整工作,保證顯示器畫面和聲音能夠處于最佳狀態[4]。
除了加強衛星天線安裝和調整管理工作之外,工作人員還要根據衛星接收機的具體運行狀態開展有效的故障排除工作。第一,如果衛星接收機不能輸出信號,需要對具體的故障原因進行查找。一般情況下,衛星接收機供電異常、接收機器損壞、同軸饋線量兩端有一頭或者兩頭接觸不良、同軸饋線內部斷線、高頻頭損壞偏移、拋物面天線表面存在雜物、拋物面天線與衛星之間有阻遮擋物或者衛星接收機存儲的節目參數出現改變時,都可能會導致衛星接收機無法輸出信號。針對以上問題,工作人員需要采取有針對性的措施進行處理。對供電線路、衛星接收機、同軸饋線損壞等情況進行處理時,要及時調整高頻頭的位置,并要對其進行加固或者更換高頻頭;對于拋物面天線問題,工作人員需要調整方向,及時清理雜物,并且要移除障礙物;如果衛星接收機存儲的節目參數變化,工作人員要及時根據新的變化對節目參數進行調整。第二,信號弱、不穩定。此時工作人員要對具體的原因進行分析,并針對具體的原因提出有效的解決措施。如果拋物面天線出現問題,需要根據其方向是否出現偏移、表面是否存在雜物或者天線與衛星之間是否存在遮擋物等進行科學處理,一般要重新調整天線的方向或者清除雜物、移除遮擋物。刮風天氣可能會導致拋物面天線晃動而影響信號的穩定性,這就需要對天線進行固定。此外,高頻頭性能受到干擾時,工作人員要及時根據具體的故障問題更換高頻頭。如果在日凌期,需要將衛星廣播切換到其他信號源。在衛星通信系統運行過程中,日凌現象是不能避免的自然現象,但是日凌主要是對衛星地球站的下行鏈路產生影響,一般在每年的春分和秋分日凌發生,持續一周左右。一旦發生日凌現象,地球站臺可能會連續幾天內在同一時間段出現信號質量不佳或者通信中斷等問題。為了保證衛星通信系統的穩定性,需要對日凌發生時間進行科學預測,并根據預測時間采取科學合理的措施達到預防目的,從而盡可能減弱日凌現象對衛星通信電路質量產生的負面影響。
衛星廣播信號接收系統運行的過程中,需要根據具體的衛星信號開展有效的安裝和調整工作,保證每一步安裝和調整環節的規范性和標準性。并且要根據中部轉播臺的具體運行狀態,加強安裝和調整過程中的質量管理工作,重視衛星接收機運行過程中的故障排除工作,尤其是要對影響衛星信號質量的各種干擾因素進行嚴格控制,保證廣播信號的穩定性和可靠性。