中波廣播發(fā)射技術(shù)及維護(hù)措施探討

馮學(xué)精

（山西省廣播電視局中波臺(tái)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(lái)，中波廣播發(fā)射技術(shù)的運(yùn)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(chǎng)下的固定方向旋轉(zhuǎn)與發(fā)射過(guò)程，它所產(chǎn)生的極化現(xiàn)象對(duì)于無(wú)線電波而言會(huì)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(guò)程中，需要結(jié)合中波廣播傳播過(guò)程中建立高效信號(hào)傳播機(jī)制。在中波廣播發(fā)射技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，它所建立的是諧振頻率同頻高頻回饋信號(hào)，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(duì)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(diǎn)流量相對(duì)較小，傳播力度嚴(yán)重不足。在根據(jù)實(shí)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(shí)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(guò)程中，需要有效促進(jìn)電流在燈塔中通過(guò)，并將電流進(jìn)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(jià)值，建立無(wú)線傳播輻射量增加機(jī)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(duì)其高度值進(jìn)行有效調(diào)整，因?yàn)檫@對(duì)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(diǎn)，在權(quán)威統(tǒng)計(jì)背景下應(yīng)該分析中波廣播發(fā)射天線的故障問(wèn)題，了解電波能量守恒損害問(wèn)題。在目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)中波廣播電臺(tái)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(lái)講，必須結(jié)合上述要點(diǎn)展開(kāi)技術(shù)分析。例如在相對(duì)一般狀況下，需要對(duì)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(jī)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(jī)制，保證鐵塔底部選擇高度為0.8～1.2m的圓形架，同時(shí)在土壤中構(gòu)建輻射狀銅網(wǎng)地網(wǎng)。就這一過(guò)程中，應(yīng)該發(fā)揮銅網(wǎng)價(jià)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(shí)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(wèn)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(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳播，首先將視頻或音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁波，通過(guò)發(fā)射天線向周圍傳播，相關(guān)接收器在接收到電磁信號(hào)之后又將其轉(zhuǎn)換為視頻和音頻，進(jìn)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(wú)線電波，然后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器將無(wú)線電波轉(zhuǎn)換為視聽(tīng)信號(hào)。天線作為特殊的物理裝置，其可將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻電流信號(hào)進(jìn)行處理，使之成為電磁波載體進(jìn)而向周圍空間傳播。可以看出，如果沒(méi)有天線裝置，則不能對(duì)外傳輸信號(hào)，也不能接收外界傳輸而來(lái)的相關(guān)信號(hào)。目前國(guó)內(nèi)中波廣播發(fā)射技術(shù)主要以地面繞射為主流，同時(shí)還輔以電離層反射進(jìn)行信號(hào)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(tái)，發(fā)射臺(tái)的組成構(gòu)件有以下幾個(gè)部分，發(fā)射機(jī)、饋線、控制臺(tái)、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(jī)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(wú)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(jìn)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(huì)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(tái)發(fā)射信號(hào)的時(shí)候，使用的功率相當(dāng)?shù)拇螅@個(gè)時(shí)候就需要一些輔助裝置來(lái)降低溫度，這樣才能夠保證發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)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(duì)于信號(hào)的影響程度非常大，地網(wǎng)鋪設(shè)的好壞會(huì)直接影響信號(hào)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(hù)措施

就中波廣播發(fā)射設(shè)備而言，針對(duì)它的基本維護(hù)措施研究分析是有必要的，它主要結(jié)合中波點(diǎn)線與人身安全兩點(diǎn)展開(kāi)分析，最終形成設(shè)備有效維護(hù)措施。就上述問(wèn)題，本文以某E中波廣播電臺(tái)為例展開(kāi)分析，深度了解了其中波廣播發(fā)射設(shè)備的相關(guān)維護(hù)技術(shù)性措施，下文主要圍繞4點(diǎn)來(lái)談[4]：

2.1 中波天線的維護(hù)措施

某E中波廣播電臺(tái)針對(duì)中波廣播發(fā)射設(shè)備中的中波天線維護(hù)措施需要圍繞中波天線功能范圍內(nèi)展開(kāi)，例如在建筑中就存在針對(duì)中波天線的相關(guān)技術(shù)保護(hù)條例，需要對(duì)其傳播特性展開(kāi)相關(guān)技術(shù)說(shuō)明，并在技術(shù)分析后建立建筑建設(shè)進(jìn)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(guò)程建立它們周圍至少300m范圍內(nèi)的建筑建設(shè)機(jī)制，同時(shí)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(hù)措施。在中波廣播波段的較長(zhǎng)波長(zhǎng)中需要展開(kāi)分析考量機(jī)制，這里要考慮到電磁波中相對(duì)較強(qiáng)的繞射能力，其傳播距離也會(huì)相對(duì)偏遠(yuǎn)。在這里，某E中波廣播電臺(tái)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(duì)于中波天線輻射場(chǎng)型分析其負(fù)面影響問(wèn)題。在分析保護(hù)區(qū)域內(nèi)的高層建筑過(guò)程建立建筑物本身對(duì)電磁波能量傳輸過(guò)程。具體來(lái)講，它希望從一定程度上弱化了天線中波傳輸過(guò)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(duì)中波電波基本傳播形式展開(kāi)相應(yīng)分析，某E中波廣播電臺(tái)希望利用地面波配合菲涅爾區(qū)理論對(duì)以天線兩點(diǎn)為基礎(chǔ)交點(diǎn)的橢球空間區(qū)域進(jìn)行分析，以為后續(xù)深入研究奠定基礎(chǔ)[5]。

從另一方面來(lái)講，需要考慮到中波天線數(shù)據(jù)信號(hào)建立基于傳輸距離偏遠(yuǎn)這一問(wèn)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(duì)偏遠(yuǎn)這一問(wèn)題。在這一過(guò)程中，要結(jié)合電場(chǎng)Y軸方向分析向上傳播不存在變化狀態(tài)這一問(wèn)題。結(jié)合船舶特性分析考量土壤導(dǎo)電狀況，同時(shí)思考周邊建筑物之間的距離與尺寸相關(guān)問(wèn)題。在指標(biāo)數(shù)據(jù)分析與合理計(jì)算規(guī)劃過(guò)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(diǎn)分析仰角為3°，如此展開(kāi)計(jì)算過(guò)程更加合理[6]。

2.2 人身安全的維護(hù)措施

某E中波廣播電臺(tái)結(jié)合中波廣播發(fā)射設(shè)備調(diào)查過(guò)程中需要分析中波廣播發(fā)射天線場(chǎng)區(qū)，避免其場(chǎng)區(qū)所存在的電磁污染問(wèn)題，這對(duì)于人體健康所產(chǎn)生的威脅是非常之大的。舉個(gè)例子，在中波天線300m范圍內(nèi)需要?jiǎng)澐殖霾ㄩL(zhǎng)為0.5λ的中波天線近場(chǎng)區(qū)。就區(qū)域中波廣播發(fā)射設(shè)備建設(shè)過(guò)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(chǎng)與磁場(chǎng)之間建立中波相互轉(zhuǎn)換機(jī)制，分析電磁能回到天線場(chǎng)源建立基本技術(shù)設(shè)備應(yīng)用過(guò)程，其中對(duì)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(guò)程，如此形成強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng)。結(jié)合中波天線附近區(qū)域的較高強(qiáng)度電磁感應(yīng)場(chǎng)進(jìn)行分析，進(jìn)而形成“近區(qū)場(chǎng)”。就近區(qū)場(chǎng)建設(shè)而言，需要分析電磁波容許輻射情況，了解強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)背景下的多個(gè)等級(jí)規(guī)范，例如結(jié)合一級(jí)安全區(qū)域分析容許場(chǎng)強(qiáng)，將其容許場(chǎng)強(qiáng)控制在10V/m范圍內(nèi)、另外就是建立二級(jí)中間區(qū)，其容許場(chǎng)強(qiáng)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(guò)程中，某E中波廣播電臺(tái)需要結(jié)合小功率技術(shù)背景建立中波發(fā)射臺(tái)配置機(jī)制，了解安全區(qū)基本計(jì)算公式內(nèi)容，其具體公式應(yīng)該參考如下[7]：

在上述計(jì)算公式中，E表示中波天線信號(hào)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(jī)基本功率；G表示天線實(shí)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(kāi)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(jī)的日常維護(hù)管理措施

某E中波廣播電臺(tái)就中波發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)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(wèn)題，如此能夠確保中波天線發(fā)射機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，避免出現(xiàn)安全問(wèn)題。在解決安全影響威脅問(wèn)題過(guò)程中，需要保證發(fā)射機(jī)運(yùn)行溫度持續(xù)穩(wěn)定，一般來(lái)說(shuō)要在大約30～40℃溫度環(huán)境下運(yùn)行才能保證其穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

再一點(diǎn)，需要保證發(fā)射機(jī)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(shí)際容量建立穩(wěn)定分析機(jī)制，確保發(fā)射機(jī)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(jī)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(cè)機(jī)制過(guò)程中，需要保證檢測(cè)參數(shù)記錄到位，同時(shí)確保廣播電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行參數(shù)有效優(yōu)化，確保發(fā)射機(jī)故障問(wèn)題展開(kāi)相應(yīng)分析，保證相關(guān)數(shù)據(jù)支持到位，確保發(fā)射機(jī)維護(hù)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(cè)，確保發(fā)射機(jī)穩(wěn)定發(fā)射信號(hào)。具體檢測(cè)方法是每30天檢測(cè)一次接地連接，檢查其接地電阻是否＜4Ω。檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)該采用到檢測(cè)合成器、分配器等等對(duì)線路連接狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)[6]。

2.4 中波發(fā)射機(jī)的其它維護(hù)措施

某E中波廣播電臺(tái)在中波發(fā)射機(jī)的其它維護(hù)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(hù)維修工作中建立良好性能分析機(jī)制，確保建立定期桅桿、單塔、地網(wǎng)分析機(jī)制，建立絕緣性底座分析機(jī)制，確保天線部分細(xì)致保護(hù)建立使用性能提升機(jī)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(guò)程中建立維護(hù)工作機(jī)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(guò)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(jì)方面做好優(yōu)化處理，建立善后維護(hù)工作機(jī)制。就小零件細(xì)致排查與檢測(cè)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(jī)制，保證力量傳輸順暢到位。在定期主動(dòng)采取抽樣分類機(jī)制過(guò)程中，需要對(duì)地錨維護(hù)情況進(jìn)行分析，檢測(cè)其工作性能，就中波廣播發(fā)射的電氣因素進(jìn)行分析，保證多類型維護(hù)要求與條件內(nèi)容進(jìn)行分析，并做好以下幾點(diǎn)維護(hù)措施[9]：

首先，需要積極對(duì)中波發(fā)射控制面板進(jìn)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(shí)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(jī)制。

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