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        中波廣播技術系統(tǒng)運行分析

        2021-01-30 15:45:15滕凡鵬
        數(shù)字傳媒研究 2021年2期
        關鍵詞:高頻頭阻值中波

        滕凡鵬

        內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局扎蘭屯696臺 內(nèi)蒙古 呼倫貝爾市 162650

        中波廣播技術系統(tǒng)由發(fā)射機系統(tǒng)、天饋線系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、信源系統(tǒng)等幾大部分構成,每一個部位的運行狀態(tài)的問題都直接影響著廣播信號接收質(zhì)量的高低。每一部分都有著其使用壽命及可能出現(xiàn)的故障問題,下面就中波廣播系統(tǒng)的幾大系統(tǒng)發(fā)表一下筆者的見解。

        1 發(fā)射機系統(tǒng)

        現(xiàn)在中波廣播臺站發(fā)射設備多數(shù)都采全固態(tài)發(fā)射機,全固態(tài)發(fā)射機是指末級模塊采用場效應管和晶體管等比較穩(wěn)定的放大器將設備固態(tài)化。固態(tài)化發(fā)射機通常由幾十個或幾千個固態(tài)發(fā)射模塊組成,具有體積小、重量輕、可靠性高、噪聲低、易維護、效率高等特點。

        中波發(fā)射機的主要技術指標有:輸出阻抗:75Ω或50Ω不平衡阻抗;頻率間隔:≤1kHz;音頻輸入電平:0+(-)6dbm;音頻輸入阻抗:600Ω平衡; 頻 率 響 應:(40Hz-8kHz)±1dB;諧波失真:(90%調(diào)制40-7500Hz)≤1.5%;調(diào)幅噪聲電平:小于-60dB;供電電頻:50Hz;總效率:PDM 效率大 于75% , DAM 效 率 大 于85%;雜散發(fā)射:小于-60。

        實踐證明廣播發(fā)射機在運行中受到設備自身和外界條件的干擾發(fā)生多故障,自身條件主要是指設備出廠時設備的元器件的質(zhì)量優(yōu)劣和設備使用年限過長使得電子元器件的老化。外界條件多是關于電磁干擾、接地好壞、鐵塔網(wǎng)絡使得發(fā)射機發(fā)射功率的高低。

        發(fā)射機由電阻、電感、電容、晶體管、二級管等成千上萬個電子器件組成。電子器件的使用壽命決定發(fā)射機的使用壽命。理論上發(fā)射機元器件的使用壽命是沒有時間限制的,但電子器件的壽命和參數(shù)的變化受脈沖電壓和浪涌電流及環(huán)境溫濕度的影響,在發(fā)射機運行時不可避免的產(chǎn)生電壓脈沖、高溫環(huán)境從而不可避免對元器件產(chǎn)生影響,導致器件的性能指標變化,從而影響發(fā)射機的狀態(tài)。運行在10年以上發(fā)射機由于元器件的參數(shù)發(fā)生變化和焊點的脫焊發(fā)射機的軟故障率明顯增多,為保障廣播電視的高質(zhì)量、不間斷播出要求,運行在10年以上的發(fā)射機應及時更新。同時地網(wǎng)和保護接地網(wǎng)絡的優(yōu)劣也影響發(fā)射機的使用壽命,地網(wǎng)的阻值不應大于2Ω,保護接地阻止不應大于4Ω。當?shù)鼐W(wǎng)阻值過大,會導致發(fā)射機反射功率過大,從而使得在發(fā)射機上產(chǎn)生高功、高熱,進而損壞發(fā)射機電子器件;當保護接地阻值高大,在雷雨天氣時不能有效的泄放感應雷電,進而使得發(fā)射機受損。所以要使得發(fā)射機使用的更久,就要盡量降低地網(wǎng)和保護接的阻值。

        2 天饋線系統(tǒng)

        中波發(fā)射天線主要使用的天線有拉繩桅桿、自立式和錐面頂負荷鐵塔。桅桿式天線優(yōu)點是結構造型簡單,塔節(jié)形式規(guī)則、易于加工,整體造價較低。缺點是三方拉繩的占地面積也大,對底部的壓力大,易造成底部絕緣子的損壞。與桅桿天線相比, 自立式中波天線占地面積小,場地容易解,塔身采用熱鍍鋅防腐處理,很好地解決了沿海地區(qū)的強腐蝕問題。缺點則是底部絕緣子制作成本較高且絕緣件容易損壞。錐面頂負荷中波發(fā)射小天線具有占地面積小、天線高度低,不易被雷擊,使發(fā)射設備更安全的優(yōu)點。

        中波鐵塔主要技術指標為邊寬0.5 米的拉繩式桅桿垂直度不得大于1/750,局部彎曲度不得大于1/750;邊寬0.8 米以上的拉繩式桅桿垂直度不得大于1/1500,局部彎曲度不得大于1/750;自立式鐵塔支撐物垂直度不得大于1/1500 局部彎曲度不得大于1/750。塔身直柱、連接螺栓、花籃螺絲、拉繩銹蝕深度不得達其直徑的1/5;行波系數(shù):單頻塔大于0.9,雙頻塔大于0.8;拉線絕緣子阻值不小于400MΩ。

        中波鐵塔建設使用年限在60年以上,但我們要定期對鐵塔進行維護維修。在氣候干燥、無腐蝕地區(qū)8年一次大修,一般地區(qū)5年一次大修,沿?;蚋g地區(qū)3年一次大修。維護檢修中需對塔身進行防腐除銹、更換拉線、更換地錨等。

        主要故障有天線故障降低、放電不暢、底座絕緣子開裂、塔身傾斜。

        饋線的作用是用來傳輸高頻能量,連接發(fā)射機與天線之間的重要設備。饋線最重要的參數(shù)就是其元件的工作頻率和特性阻抗,在允許的頻率范圍內(nèi),饋線上任何一點的電壓和電流的比值為一常數(shù),即特性阻抗。中波饋線都是不對稱的結構形式。按饋線的特性阻抗來分,常見的有250Ω、150Ω、75Ω和50Ω等幾種。理論上饋線只要不受到外界機械性損壞,沒有使用年限的限制。常見故障:饋管漏氣導致阻值變化,饋管充氣,氣體中有水汽,導致內(nèi)芯與外皮連接。

        3 配電系統(tǒng)

        中波臺站的配電系統(tǒng)應執(zhí)行GB50052《配電系統(tǒng)設計規(guī)范》及GBJ54《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》的相關規(guī)定。

        中波臺站變壓器的技術指標:變壓器裝機容量為生活和生產(chǎn)用電量的1.4~2.0 倍;絕緣電阻在油溫23℃時高壓對地、低壓對地、高壓對低壓均為2000MΩ;短路阻抗4%;空載時損耗:160kVA 變壓器0.4kW損 耗,200kVA 變 壓 器0.48kW 損耗,250kVA 變壓器0.56kW 損耗,315kVA 變壓器0.67kW 損耗;負載時損耗160kVA 變壓器2.2kW 損耗,200kVA 變 壓 器2.6kW 損 耗,250kVA 變 壓 器3.05kW 損 耗,315kVA 變壓3.65kW;變壓器的高壓分接范圍±5%(kV)。

        低壓成套開關設備技術指標:通電操作額定電壓的85%和110%條件下進行手動操作5次,動作可靠;電氣間隙和爬電距離驗證電氣間隙≧10mm,爬電距離≧12.5mm;保護電路連續(xù)性驗證:電流不小于10A,電阻應≦100mΩ,各個對地接觸點良好;介電強度測試:所有帶電部件在施加2500V 電壓1S 中無擊穿和閃絡現(xiàn)象;絕緣電阻驗證:用10000MΩ表檢測成品絕緣電阻≧1000Ω/V。

        供配電系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為面板按鍵機械性能失靈;穩(wěn)壓柜伺服器卡頓;雙電源轉換開關,自動失靈。

        4 信號源系統(tǒng)

        信號源系統(tǒng)由衛(wèi)星接收天線、高頻頭、同軸電纜、衛(wèi)星接收機等設備構成。

        衛(wèi)星接受天線是一個金屬拋物面,負責將衛(wèi)星信號反射到位于焦點處的饋源和高頻頭內(nèi)的一種裝置,一般來說,衛(wèi)星鍋口徑越大,節(jié)目的信號越強,接收質(zhì)量越高。衛(wèi)星接收天線距離發(fā)射機房越近在線纜上的衰損越小,最遠距離不易超過50m;衛(wèi)星接收天線前方不應有遮擋建筑或樹木,否則將影響衛(wèi)星天線接收信號質(zhì)量。

        天線的主要技術指標有:增益dB 其中λ為天線的工作波長(C 波段:λ=0.075m,Ku 波段λ=0.025m),A 為天線口面積;天線的口面效率要求為60%~70%;旁瓣電平的國家標準5m 直徑以上的天線旁瓣電平<-14dB,4.5m 直徑以下的天線旁瓣電平<-12dB。

        高頻頭通常記為LNB,功能有低噪聲放大、下變頻、中頻放大。

        主要技術參數(shù):輸入頻率C波段有3.4-4.2G和b、3.7-4.2G,Ku波 段 全 波 段 為 10.7GHz~12.75GHz,其低頻段為10.7GHz~11.8GHz、高 頻 段 為11.7GHz~12.75GHz;輸出頻率:有C波段與Ku 波 段 相 同 950~1450Mhz、950~1750MHz、 950~2150MHz三種;本振頻率C 波段:一般C 波段的本振頻率5150kHz,Ku 波 段 本 振 有 9.75GHz、10.75GHz、11.25GHz、11.30GHz等;噪聲系數(shù)C 波段用K 表示,如25K、17K 等,其數(shù)值越小越好;Ku 波段:用dB 表示。如0.8dB、0.6dB 等,其數(shù)值越小越好;增益(GAIN):如60dB 一般地應越高越好。

        衛(wèi)星接收機的技術標準執(zhí)行中華人民共和國廣播電影電視行業(yè)標準GY/T148-2000,這里不一一列舉。信源系統(tǒng)中衛(wèi)星接收天線使用年限沒有具體的要求,注意對鍋體、鍋面的防腐加固即可;高頻頭置于室外,又不能在其上加裝防雨措施,會使高頻頭不可避免的受到腐蝕,尤其是接口處尤為嚴重,建議3年左右更換一次高頻頭;衛(wèi)星接收機根據(jù)電子產(chǎn)品的特點建議6~8年更新一次。

        信源系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障有:衛(wèi)星接收天線在春秋風大季節(jié)出現(xiàn)信號質(zhì)量下降,需及時調(diào)整鍋體位置;高頻頭在雨季損壞;衛(wèi)星接收機死機等故障。

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