惡劣天氣對中波廣播發射的影響分析

賈 蕾

（甘肅省廣播電視局環縣廣播轉播臺，甘肅 慶陽 745700）

0 引 言

中波廣播發射是將調制后的音頻信號轉換為無線電波，通過中波頻段的天線發送至空中，以覆蓋特定區域內接收設備的傳播方式。目前，多數中波廣播發射站出于減少干擾、保證信號傳播效果的考慮而建設在空曠的地帶。這種選址方式規避了信號傳播過程中可能受到的外界干擾，但同時增加了中波廣播發射系統、設備和站點遭遇惡劣天氣影響的概率。近年來，一些地區出現雨雪、雷電、沙塵等惡劣天氣對中波廣播發射活動產生的影響，也印證了這種情況真實存在。因此，中波廣播發射臺站要對惡劣天氣可能造成的影響給予足夠的關注，根據系統和站點的實際情況，采取相應的技術措施，降低或者避免惡劣天氣給中波廣播發射造成的不良影響。

1 惡劣天氣對中波廣播發射的影響

1.1 雨雪天氣的影響

雨雪天氣對中波廣播發射的影響主要體現在3 個方面。一是大氣中水分和電荷變化對中波信號傳輸產生的影響。雨雪天氣，大氣中的水分和電荷會增加。水分和電荷的存在，使得電磁波與空氣之間的相互作用增加，導致信號出現衰減和衍射現象，縮小傳播距離，難以覆蓋遠距離的地區[1]。二是潮濕的環境可能導致中波信號與其他無線電信號相互干擾。雨雪天氣中，由于濕度增加，電磁波在傳播過程中可能發生散射和折射，使信號路徑變得不穩定，從而引發信號相互干擾，導致信號質量下降，使中波廣播收聽變得困難，甚至可能導致信號丟失或交叉干擾。三是雨雪天氣增加地面的反射和散射現象，導致信號出現多徑傳播效應。這里的多徑傳播指的是信號通過多條不同路徑傳播到接收點，可能經歷不同的時延和相位變化信號的傳播，會造成干擾和衰減，導致廣播信號的混疊和疊加，進一步影響廣播質量。

1.2 雷電天氣的影響

雷電天氣對中波廣播發射的影響也比較大。一是容易引起傳輸中斷或干擾。中波廣播是使用天線與接地網絡的LC 共振傳輸模式進行信號傳播的。雷電天氣中，閃電產生的強電磁場和電流可能導致天線受損或產生故障，進而使得廣播信號傳輸出現中斷或引起信號干擾。二是引起天線網阻抗發射變化。雷電沖擊會導致中波天線網的阻抗發射變化，影響廣播系統的匹配性能以及發射信號的傳輸效率和質量。同時，不匹配的天線阻抗可能導致信號反射和損耗，使信號強度減弱[2]。三是引起發射設備靜電力響應。雷電天氣中空氣介質的變化可能引起發射設備的靜電力響應，這會影響發射設備的正常工作，嚴重時甚至會導致系統出現故障。四是發射器防護裝置遭受雷擊。發射站的發射器所處位置通常較為開闊且較高，沒有明顯的遮蔽物。雷暴天氣下，這些防護裝置可能受到雷擊，進而導致信號強度減弱甚至設備損壞。

1.3 沙塵天氣的影響

沙塵天氣對廣播發射的影響，主要是由于沙塵對信號傳輸和設備產生的影響，包括以下方面。第一，導致信號發生扭曲。沙塵天氣下，大氣中含有大量細小的沙子。這些沙子在風的作用下會產生靜電。而靜電在中波廣播發射過程中可能引起信號扭曲，使廣播信號出現失真或產生干擾。第二，降低發射強度。沙塵天氣下，大氣中含有的沙塵顆粒可能會影響發射器的運行。同時，沙塵中的顆粒在空氣中形成電荷并產生靜電，容易導致發射器的發射強度降低，使廣播信號的傳播距離縮短，無法覆蓋原有的廣播范圍[3]。第三，干擾其他設備。沙塵天氣下，靜電的形成和存在可能導致發射設備出現電磁干擾，影響其他電子設備的正常工作。第四，引發設備損壞。沙塵天氣下，大氣中含有大量的顆粒，這些顆粒可能進入發射器等設備內部，導致設備的機械磨損和電路故障。

2 應對惡劣天氣對中波廣播發射影響的技術措施

2.1 借助濾波技術提高系統的抗干擾技術水平

濾波技術是一種信號處理技術，旨在選擇性地通過或阻斷信號中的某些頻率分量。目前，該技術主要應用于消除噪聲、去除干擾、改善信號質量以及提取所需信號等方面。在中波廣播發射中，濾波技術可以起到4 個方面的作用。一是去除惡劣天氣產生的噪音。濾波技術可以選擇性地去除因為惡劣天氣而引起的噪聲信號，從而使得廣播信號質量得到改善，讓聽眾更清晰地收聽廣播內容。二是減弱惡劣天氣引起的信號扭曲。濾波技術可以對因惡劣天氣出現的廣播信號發生扭曲、信號失真或干擾等情況進行處理，減弱或去除扭曲信號，保持廣播信號的清晰度和準確性[4]。三是提高發射信號的抗干擾能力。濾波技術可以提高發射信號的抗干擾能力，使得廣播信號在惡劣天氣下仍能穩定傳輸。四是增強接收設備的性能。濾波技術不僅可以應用于發射端，還可以在接收端使用。通過合理設置接收端濾波器，可以進一步過濾掉惡劣天氣引起的噪音和干擾，提高接收設備的性能和抗干擾能力。基于濾波技術的優勢，可以根據中波廣播發射站的具體情況和要求，選擇合適類型和參數的濾波器，最大限度地降低惡劣天氣對中波廣播發射的影響。

2.2 科學利用靜電發射設備降低靜電干擾

靜電干擾，是惡劣天氣對中波廣播發射產生的不利影響的一種。對于這種影響，可以通過使用靜電發射裝備加以減少或者規避。靜電設備的主要功能是消除或減少靜電的積聚和放電現象，從而降低靜電帶來的影響和干擾。在中波廣播發射設備上安裝靜電發射器，可以減少放電或靜電情況的發生概率，并且能夠在惡劣天氣下幫助將電荷導入地面，減輕設備表面的靜電積聚，降低設備產生放電現象的可能性[5]。同時，通過在發射站安裝相應的靜電發射器，可以有效處理惡劣天氣導致的靜電問題，避免其對發射信號產生干擾。

2.3 利用干擾屏蔽技術減少信號干擾影響

干擾屏蔽是一種用于阻擋或減少外部干擾對電子設備或信號傳輸影響的技術手段。在中波廣播發射中，干擾屏蔽的主要目的是減少惡劣天氣對廣播發射的影響，防止電磁干擾、靜電干擾等問題，從而保證廣播信號的穩定性和可靠性。目前，可供選擇和使用的干擾屏蔽方法比較多。其中，較為常見的是電磁屏蔽和磁屏蔽。

電磁屏蔽是通過使用特殊的材料或結構，將電磁波隔離在一個特定區域，防止其進入或離開這個區域，從而降低或消除電磁波對其他設備的干擾。就中波廣播發射站而言，可以在機房內安裝金屬屏蔽罩或屏蔽墻，將電磁波隔離在內部，防止外部干擾進入機房。同時，天線輸入端處的傳輸線應采用屏蔽線纜，減少信號的輻射和干擾。

磁屏蔽是通過使用特殊的材料或結構，將磁場隔離在一個特定區域，阻擋磁場的傳導，從而降低或消除對其他設備的干擾。在干擾屏蔽方面，可以使用磁屏蔽材料包裹發射站的敏感設備或傳輸線，阻擋磁場的傳導[6]。

除了上述兩種技術方法外，還可以采取構建接地系統、提升天線抗干擾性能、安裝配套天線防護措施等措施，屏蔽惡劣天氣下的信號干擾。其中，構建接地系統是構建機房、設備和天線相互分離的綜合性接地系統，使射頻返回電流全部流至傳輸線屏蔽罩，從而降低靜電干擾的發生概率。提升天線抗干擾性能，是保證天線接地網為半波輻射振子，并確保天線同軸電纜埋入地下，以降低耦合電流的出現。所設計和安裝使用的天線本身要具有抗干擾的能力。安裝配套天線防護措施，是在發射機的天線輸入端入地處安裝微亨級電感線圈等設備，實現對雷電流的有效泄放。

2.4 構建綜合性的防雷系統減少雷電天氣影響

為減少雷電天氣對中波廣播發射的影響，應當通過多種途徑，構建綜合性的防雷系統，將影響降到最低。這里的綜合性防雷系統主要包括電源防雷系統、天線防雷系統和天調網防雷系統。

在電源防雷系統方面，一是應根據防雷規定，在發射臺相應位置安裝高壓防雷裝置。這些裝置可以有效地吸收雷電能量，確保高壓電源不受雷擊影響。由于高壓裝置涉及高電壓，這一步驟應由經驗豐富的電力專業技術人員完成，確保安裝和操作的安全性和規范性。二是要配置高頻線圈。高頻線圈是一種能夠有效限制高頻信號流入或流出的設備，其作用是保護電源設備免受高頻干擾和雷電干擾。合理配置高頻線圈，可以使電源具備更強的防雷能力。三是要做好低壓側保護工作。除了高壓防雷裝置，還需要在低壓電站周圍安裝避雷器。避雷器是一種常用的防雷設備，它能迅速引導和吸收雷電能量，保護低壓電源設備不受雷擊侵害。

在天線防雷系統方面，除了上述提到的安裝防護措施外，還要安裝避雷針等設備，以保證天線不受雷電影響。需要注意的是，為了避免影響傳輸信號，不應將連接線、避雷針和電阻連在一起，而是要將避雷針與信號傳輸線路分開。

在天調網防雷系統方面，可通過設備參數調整，在天調網電路中加入適當的電阻，使用專門的靜電釋放裝置等措施，及時釋放天調網運行中產生的額外功率，避免不良影響，也可以選擇微電感防雷的方式，使天調網通過靜電與空氣連接，防止雷電對其運行產生干擾。

3 結 語

惡劣天氣是影響中波廣播發射站和發射設備安全、穩定運行的典型因素。目前，對中波廣播發射產生影響的惡劣天氣主要有雨雪天氣、雷電天氣和沙塵天氣。應當通過使用濾波技術提高系統的抗干擾技術水平，科學利用靜電發射設備降低靜電干擾，利用干擾屏蔽技術減少信號干擾影響，構建綜合性的防雷系統減少雷電天氣影響等方式來規避、減少惡劣天氣對中波廣播發射的影響，使中波廣播發射得到更好的技術性保證。