王 穎
(作者單位:新疆廣電局節(jié)目傳輸中心761臺(tái))
在沒(méi)有電視和網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代,廣播電臺(tái)是人們獲取信息的重要渠道,雖然現(xiàn)在廣播電臺(tái)受到網(wǎng)絡(luò)媒體的沖擊,有一些衰退的跡象。但是,在一些網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋不到的地方,還是需要由廣播電臺(tái)來(lái)傳播信息,比如在高速公路的一些偏遠(yuǎn)路段,想要接收信息,只能通過(guò)廣播電臺(tái)。但是中波廣播發(fā)射在如大降雨、刮風(fēng)、暴雪的惡劣天氣下,會(huì)受到一些影響,影響信號(hào)的傳播質(zhì)量,廣播電臺(tái)信號(hào)混亂,收聽質(zhì)量會(huì)有所降低。要想有效避免這種問(wèn)題的出現(xiàn),先要對(duì)影響原因進(jìn)行分析,然后采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行解決。
很多廣播電臺(tái)使用的信號(hào)發(fā)射機(jī)是全固態(tài)類型,也可稱其為模塊類型中波發(fā)射機(jī),其所使用的調(diào)制系統(tǒng)是脈沖階梯式模式。該機(jī)器主要將調(diào)制技術(shù)結(jié)合在數(shù)字信號(hào)的處理技術(shù)中,有著更高質(zhì)量的音效,處理音頻也更加靈活。此類發(fā)射機(jī)相應(yīng)減少了連接器、接線、元件的數(shù)量,有著很多優(yōu)點(diǎn),如具有高性能指標(biāo)、較高的可靠性,可靈活操作。從其調(diào)幅波本質(zhì)去分析,全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)串聯(lián)了不同場(chǎng)效應(yīng)管類型功放模塊,因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管沒(méi)有很好的耐壓過(guò)荷能力,同時(shí)功放功能的元件中也有冗余設(shè)計(jì),所以,場(chǎng)效應(yīng)管出現(xiàn)的負(fù)荷也存在人為降低的可能性。如果發(fā)射機(jī)自身負(fù)載阻抗突然出現(xiàn)變化,那與其對(duì)應(yīng)的天饋線帶有的網(wǎng)絡(luò)阻抗便不能與之匹配,可能會(huì)導(dǎo)致天饋線自身網(wǎng)絡(luò)駐波比突然增加,與此同時(shí),天線接收不到發(fā)射機(jī)輸出的高頻率能量,這些高頻能量會(huì)折返回來(lái),與發(fā)射機(jī)輸出的電壓重合,而由于發(fā)射機(jī)末級(jí)所在部位的場(chǎng)效應(yīng)管不能在一瞬間承受到過(guò)大的電壓,所以這樣會(huì)大大提高燒毀的可能性,這一問(wèn)題不但威脅發(fā)射機(jī)安全,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響人身安全。
發(fā)射機(jī)反射功率參數(shù)還有一些其他的參數(shù),維護(hù)工作人員也一直在測(cè)量、處理數(shù)據(jù)、比較門限等,從測(cè)量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn),這些參數(shù)會(huì)有兩個(gè)限制,一個(gè)上門限,一個(gè)下門限,此外,還有出廠時(shí)的絕對(duì)門限值。反射保護(hù)與門限發(fā)生關(guān)系時(shí),發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中有保護(hù)模塊,其會(huì)通過(guò)快速形成的駐波比對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)突然間增大的駐波比超出了門限值,該保護(hù)模塊會(huì)在第一時(shí)間將發(fā)射機(jī)射頻功能封鎖,然后會(huì)出現(xiàn)Trip,最后再次回到正常運(yùn)行狀態(tài)。這樣可以保護(hù)功放場(chǎng)效應(yīng)管不受到損害,確保發(fā)射機(jī)整體安全。
保護(hù)發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵點(diǎn)在于其自身負(fù)載的阻抗有沒(méi)有突然出現(xiàn)變化,而饋線參數(shù)的變化沒(méi)用明顯的改變,因此將分析反射保護(hù)問(wèn)題的著手點(diǎn)放在了調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的變化和天線參數(shù)的變化方面。
整理以往導(dǎo)致中波廣發(fā)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)反射保護(hù)問(wèn)題的情況,總結(jié)出幾種影響因素。實(shí)際工作中,出現(xiàn)這種問(wèn)題時(shí)大多數(shù)是在惡劣的天氣情況下,比如雷電天氣、陰雨天氣、沙塵天氣等,所以可以得出結(jié)論,惡劣天氣是影響反射保護(hù)出現(xiàn)的重要因素。雖然在實(shí)際維護(hù)工作中,也可能出現(xiàn)因?yàn)橹胁òl(fā)射塔需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)配導(dǎo)致故障出現(xiàn),從而造成反射保護(hù)問(wèn)題。但是,因?yàn)楹芏嘣蚨伎赡茉斐烧{(diào)配網(wǎng)絡(luò)故障問(wèn)題,所以本文不對(duì)其做詳細(xì)分析,僅僅對(duì)天氣因素的影響做深入分析。
中波廣播反射受到沙塵、打雷、陰雨等惡劣天氣影響,表現(xiàn)為出現(xiàn)反射保護(hù),所以得出一個(gè)結(jié)論,中波廣播發(fā)射機(jī)出現(xiàn)反射機(jī)負(fù)載阻抗變化的情況,是由惡劣天氣引發(fā)的。
雷雨天氣和陰雨天氣,空氣中含有的水分會(huì)更大,空氣介電會(huì)有一定變化,所以部分大氣中電場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)突然增大。不管是地表,還是大氣中的電荷與場(chǎng)強(qiáng)都出現(xiàn)了分布的變化,從而形成了一個(gè)強(qiáng)大電場(chǎng),而發(fā)射塔的天線、拉繩都成為了該電場(chǎng)的“導(dǎo)體”,大大提升了靜電感應(yīng)現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性,所以會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象,以保證“導(dǎo)體”總體電勢(shì)平衡。出現(xiàn)放電情況時(shí),因?yàn)榭諝獗浑婋x,形成了一種電氣連接,形成區(qū)域在發(fā)射塔和拉繩之間,改變了天線原本的等效物理長(zhǎng)度,天氣阻抗性質(zhì)也被改變,天線原有電氣參數(shù)被改變,最后造成了反射問(wèn)題。在這種天氣下,沒(méi)有出現(xiàn)反射問(wèn)題,那么就會(huì)出現(xiàn)拉繩之間的放電現(xiàn)象,發(fā)出噼啪的聲音。
強(qiáng)雷電天氣情況下,因?yàn)橹胁ㄌ炀€處在很高位置,旁邊的高大建筑又比較少,所以天線會(huì)形成一個(gè)避雷針,招致直擊的雷電。即使是一些防雷措施完善的系統(tǒng),也存在被強(qiáng)雷襲擊的問(wèn)題,受到雷電襲擊時(shí)發(fā)射塔同大地形成連接,保護(hù)發(fā)射系統(tǒng)不受雷擊,這時(shí)發(fā)射機(jī)還是會(huì)出現(xiàn)發(fā)射保護(hù)的問(wèn)題。當(dāng)強(qiáng)雷電天氣過(guò)去之后,檢修工作人員總是能在發(fā)射塔的底部看見因?yàn)榉烹娗蚍烹娦纬傻慕购圹E。即使雷擊不出現(xiàn)全反射,但是因?yàn)槔纂娬穹念l譜一般集中于1 MHz之下,其能量聚集為幾KHz到幾百KHz。其有著一定隨機(jī)性,這就形成了一個(gè)干擾頻,如果頻率接近于發(fā)射頻率,并且阻塞網(wǎng)絡(luò)沒(méi)能起到阻塞作用時(shí),會(huì)造成發(fā)射機(jī)的駐波比一瞬間出現(xiàn)變化,最終導(dǎo)致出現(xiàn)反射保護(hù)。
北方天氣非常干燥,因?yàn)楦稍锟諝庵泻泻芏囝w粒,這些顆粒之間會(huì)產(chǎn)生摩擦,導(dǎo)致天線與拉繩生成靜電。而這些靜電的電荷積累到一定程度后,會(huì)出現(xiàn)放電,具體通過(guò)拉繩階段放電間隙、拉繩與天線之間放電間隙而出現(xiàn)的,然后與雷雨天氣形成的放電對(duì)中波發(fā)射機(jī)產(chǎn)生影響的過(guò)程相同,所以發(fā)射機(jī)也會(huì)出現(xiàn)反射保護(hù)問(wèn)題。從理論的角度去看,風(fēng)越大、空氣越干燥,沙塵這類顆粒物在空氣中會(huì)越多,拉繩感受到的靜電也會(huì)隨之增多,出現(xiàn)反射保護(hù)的問(wèn)題幾率也就更大。此種情況下出現(xiàn)反射保護(hù),研究人員能夠看到的現(xiàn)象是拉繩間隙出現(xiàn)放電,同時(shí)發(fā)出噼啪的聲響。
從上面的分析中可以看出,反射保護(hù)問(wèn)題的出現(xiàn)是因?yàn)樘炀€拉繩能夠感應(yīng)到靜電,因此中波廣播發(fā)射設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)研究出專用靜電泄放器,從理論研究角度進(jìn)行分析,這個(gè)裝置可以對(duì)靜電電荷聚集做泄放,從而阻止在天線與拉繩同時(shí)放電的情況下,阻抗一瞬間出現(xiàn)變化,控制電壓的駐波比也不會(huì)突然間變大,從而保證中波發(fā)射信號(hào)安全可靠地發(fā)射。但是,天氣情況不是一成不變,到了夏季,天氣變化更加明顯,夏季陰雨雷電天氣中電場(chǎng)強(qiáng)度變得更大。因此可能會(huì)存在靜電泄放器不能有效控制拉繩靜電感應(yīng)放電的問(wèn)題,也就不能更好地保護(hù)發(fā)射機(jī),還會(huì)出現(xiàn)反射問(wèn)題。但是實(shí)際應(yīng)用中,還沒(méi)有出現(xiàn)這種情況,因此,此種措施有待進(jìn)一步考察研究。
惡劣天氣會(huì)對(duì)中波廣播的發(fā)射產(chǎn)生影響,具體表現(xiàn)在對(duì)發(fā)射機(jī)的影響,使發(fā)射機(jī)出現(xiàn)自我保護(hù)的問(wèn)題。而不良天氣影響包括了雷電和陰雨天氣對(duì)中波發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生的影響、沙塵天氣對(duì)中波廣播發(fā)射產(chǎn)生的影響。使用專用靜電泄放器解決天氣原因?qū)е碌姆瓷鋯?wèn)題有一定效果,但是還需要進(jìn)一步研究。