張俊平
(河南省濮陽中波轉(zhuǎn)播臺,濮陽 457000)
中波廣播發(fā)射臺多頻共塔導致的干擾會使傳輸節(jié)目中出現(xiàn)串音的現(xiàn)象,串音干擾現(xiàn)象的本質(zhì)是當設備開始接收到頻段信號時,某一特定信號頻段能夠接收到不屬于這一信號頻段的相關(guān)廣播信息,進而對節(jié)目形成干擾,嚴重影響信號質(zhì)量。受限于技術(shù)手段,目前無法從根本上解決此類問題。串音干擾嚴重影響聽眾的收聽質(zhì)量,為廣播行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的負面影響。
目前來看,行業(yè)內(nèi)部針對干擾或者雜音的基本概念已經(jīng)產(chǎn)生了明確的定義,即當電子線路在進行傳播時出現(xiàn)非工作人員需要的其他電子信息或能量就是干擾、雜音,干擾、雜音的存在也是多頻共塔技術(shù)有待完善的證明。一般而言,導致雜音干擾產(chǎn)生,主要因素為傳播系統(tǒng)問題,而中波段的多頻段共塔發(fā)射機在工作狀態(tài)下載處理音頻的過程中所發(fā)出的雜音最為普遍,是可能性最大的一種情況,且外部影響也可能導致中波多頻發(fā)射機產(chǎn)生干擾雜音。例如,外界電磁場產(chǎn)生的干擾、交流電的脈動、整流器運行情況異常、接地存在問題、設備存在質(zhì)量問題等外部干擾因素也都有可能導致噪聲出現(xiàn)。若不存在特殊情況,雜音對整體產(chǎn)生的影響可能性較多,中波發(fā)射系統(tǒng)傳播途徑則以電源、接地點、接收天線、接地線路等為主。
在相關(guān)工作中使用一個中波發(fā)射塔同時完成多個節(jié)目(不同頻率)的信號傳播固然可以大幅度壓縮空間成本并有效縮減鐵塔數(shù)目,但多頻共塔模式下,需要復數(shù)的工作載頻發(fā)射器材運用相同的一副天線,這也在很大程度上促使了各不相同頻率發(fā)生互相擾亂的情況。
廣播信號出現(xiàn)“雜音”現(xiàn)象的原因本質(zhì)上就是復數(shù)的信號和能量之間的相互干擾,其具體表現(xiàn)為人們在收聽甲電臺的內(nèi)容時卻接收到了甲和乙兩個電臺信息的情況出現(xiàn),對聽眾的收聽體驗帶來了巨大負面影響。
為了穩(wěn)定多頻共塔的中波廣播發(fā)射臺相關(guān)工作的質(zhì)量,需要通過多種手段降低干擾因素的影響,所以必須合理優(yōu)化天線的調(diào)配網(wǎng)絡設計。通常調(diào)配網(wǎng)絡由匹配網(wǎng)絡和阻塞網(wǎng)絡兩個部分構(gòu)成。調(diào)配網(wǎng)絡存在的意義在于多個信號頻率共用一塔時,頻率逐漸存在間隔通常較大,在鐵塔底部輸入電阻的差距將會較為明顯,若不加以區(qū)分,并對多個不同頻率信號分離,分離過程在電線底部直接進行,可能使其中某線路發(fā)生網(wǎng)絡阻塞的情況,也可能導致匹配的網(wǎng)絡功率偏高,由于不合理的設計,不僅可能加大損失消耗,還降低了原本的穩(wěn)定性。并且針對不同的信號,由于鐵塔的電壓差很大,泄露電壓也存在較為明顯的差距,加大了出現(xiàn)串音的可能性,故需要調(diào)整相關(guān)設置,確保天線和饋線之間的阻抗匹配,最大程度的將能量輻射到覆蓋空間,同時也保證了發(fā)射機和整個系統(tǒng)的運行安全和穩(wěn)定。若調(diào)配網(wǎng)絡設計存在缺陷或者有待改進的部分,需要及時進行修改和調(diào)整,避免對傳輸效率造成負面影響。
網(wǎng)絡要在不影響正常工作的前提下降低多頻共塔的干擾,應對天線匹配系統(tǒng)和網(wǎng)絡通暢工作作出合理的優(yōu)化。如果能夠使匹配網(wǎng)絡設計更加完善,則有助于提升天線輸入阻抗的能力,并提高天線和饋線之間特性阻抗的匹配度,并降低駐波和能量損失,大幅度提高工作頻率的廣播信號傳播效果。網(wǎng)絡的匹配一般由電感和電容構(gòu)成,就目前來看,在行業(yè)內(nèi)主要采用T 型的天線匹配網(wǎng)絡方式。阻塞網(wǎng)絡的設計的完善與否,將會直接影響到干擾消除的效果。發(fā)射天線發(fā)揮著高頻接收天線的效果,當其他發(fā)射機運行狀態(tài)正常時,其將會接收到高頻電壓,并倒送至功放電路,使相關(guān)波形發(fā)生畸變,最終導致功率放大器相關(guān)部件的功耗異常提高,若不及時進行調(diào)試可能會導致功率放大器運行異常。因此,在設計阻塞網(wǎng)絡時,阻塞頻率的阻抗應盡可能地趨向無窮大,但完全做到幾乎是不可能的,出現(xiàn)主頻損耗幾率大大增加,這時可以考慮采用復合諧振阻塞網(wǎng)絡。一是盡可能讓主頻遠離阻塞頻率,二是阻塞網(wǎng)絡應盡量少,最多不超過兩個。若兩個頻道使用雙頻共塔天線,阻塞網(wǎng)絡的設計工作對相關(guān)工作就愈發(fā)重要,目前來看,阻塞網(wǎng)絡一般會借助以下特點實現(xiàn)對并聯(lián)諧振串接回路的設計要求,即并聯(lián)諧振電路出于諧振狀態(tài)下,具有無窮大等效阻抗。當然也存在著巧妙利用串聯(lián)諧振在諧振時其阻抗最小的特點將串聯(lián)諧振電路并聯(lián)接入回路并直接接地的做法,后者在消除不同頻率的相互串擾方面有著不錯的效果??紤]到并聯(lián)諧振阻塞網(wǎng)絡使用元件相對較少結(jié)構(gòu)較為簡單,同時具有一定的抑制效果,故前提條件為多頻共塔發(fā)射,且塔間距離不超過半個波長時,通常以串接并聯(lián)阻塞網(wǎng)絡為首選。在實際工作中,出于強化消除干擾相關(guān)工作效果的目的,通常選用的線圈的直徑不小于15厘米。在實際工作中,在針對不同的頻道天線中存在的阻塞網(wǎng)絡進行設計時,相關(guān)工作人員一般會選擇將諧振網(wǎng)絡并聯(lián)串接的方式,且頻道的阻塞網(wǎng)絡需要諧振于彼此。同時,并聯(lián)諧振回路都諧振于對方的頻率上,才能有效阻截頻率信號。諧振回路中元件Q 值直接影響阻塞網(wǎng)絡內(nèi)在質(zhì)量,故其對消除多頻共塔干擾有著至關(guān)重要的意義。電容Q 值明顯高于線圈Q 值,故線圈Q 值為諧振回路Q 值的決定因素。若天調(diào)網(wǎng)絡中諧振回路數(shù)存在異常,且Q 值高于預期數(shù)值時,將導致元件的回路電流過大,進而導致元件產(chǎn)生的熱耗異常,最終影響天線的發(fā)射功率,同時會使天調(diào)元件的溫度升高,參數(shù)發(fā)生變化,影響發(fā)射機的正常工作。故工作人員進行設計時,需要確保抑制外界射頻能量的倒送和邊帶駐波比符合預期設想,同時須注意估算并把控電感、電容上的電壓、電流在正常范圍內(nèi)。在多頻共塔的發(fā)射臺中,阻塞網(wǎng)絡和匹配網(wǎng)絡兩者為“相輔相成”的關(guān)系,合理優(yōu)化匹配網(wǎng)絡和阻塞網(wǎng)絡的設計,可以有效消除干擾。
工作人員在合理優(yōu)化匹配網(wǎng)絡和阻塞網(wǎng)絡的設計后,依然需要不斷完善相關(guān)工作的流程,盡可能避免因為多塔干擾造成損失。工作人員可以使用陷波網(wǎng)絡降低多塔干擾帶來的負面影響,調(diào)配網(wǎng)絡相關(guān)工作中適當運用陷波網(wǎng)絡技術(shù)可以立竿見影的消除外部環(huán)境對信號干擾的影響,陷波網(wǎng)絡可以對外部信號的干擾進行截斷,進而降低外部信號造成的負面影響。業(yè)內(nèi)提出將陷波網(wǎng)絡置于各類濾波器內(nèi)(串聯(lián)型諧振濾波器、并聯(lián)型諧振濾波器等)。
定期對相關(guān)設備進行保養(yǎng)和維護,放大器是否正常運行將直接影響干擾減小工作的效果,故對放大器的清潔保養(yǎng)和維護工作對降低多頻共塔發(fā)射干擾效果工作的意義也是不言而喻的。部分放大器運行頻率較高且承載電壓大,需要工作人員密切關(guān)注此類放大器的絕緣子和管座的維護保養(yǎng)工作,盡可能降低因為灰塵的積壓而出現(xiàn)飛弧現(xiàn)象的可能性。同時,灰塵累積過多可能會對信號發(fā)射機進行工作頻率的匹配以及阻抗網(wǎng)絡運轉(zhuǎn)的效率產(chǎn)生負面影響,故需要定期完成發(fā)射機的維護和保養(yǎng)工作。
工作人員在采用音頻共塔發(fā)射模式時,應該綜合多方意見,并考慮音頻切換元件和處理元件可能出現(xiàn)運行異常和功能損傷的情況,可能會導致在同一發(fā)射終端進行信號發(fā)射操作時由于隔離效果不好而產(chǎn)生相互影響的情況。故相關(guān)工作人員需要盡可能對音頻通道進行隔離傳輸處理。
多頻共塔的工作模式隨著相關(guān)技術(shù)手段的更新和發(fā)展成為中波發(fā)射臺的主要模式,不過該工作模式存在著內(nèi)部信號能量干擾和外部環(huán)境因素影響等明顯缺陷,極大的影響了我國行業(yè)發(fā)展。本文對優(yōu)化匹配網(wǎng)絡和阻塞網(wǎng)絡的設計和實用對降低干擾的手段進行了簡單的分析,希望可以起到拋磚引玉的效果。