云南省廣播電視局臨滄699臺 龍云貴

隨著中波廣播事業(yè)的發(fā)展，機房搬遷和發(fā)射天線建設(shè)等實際問題，需要重視并通過實踐不斷摸索。本文詳細論述了發(fā)射臺站搬遷策略和機房規(guī)劃的工作原理，并通過科學(xué)計算得到天線選型與建設(shè)實踐中的最優(yōu)方案，能夠應(yīng)對實際工作中的突發(fā)情況，具有一定的借鑒意義。

作為調(diào)幅廣播系統(tǒng)穩(wěn)定運行“最后一公里”關(guān)鍵環(huán)節(jié)，中波廣播發(fā)射臺系統(tǒng)主要是由主/副電源系統(tǒng)、源信號以及發(fā)射終端與監(jiān)測等設(shè)備組成，對擴大信號接收面積和提高節(jié)目安全播出質(zhì)量起到了核心作用。隨著發(fā)射終端的數(shù)字化、智能化水平不斷提升，原有的發(fā)射臺站使用區(qū)域與基礎(chǔ)建設(shè)均不能夠滿足技術(shù)發(fā)展與實踐需求，直接影響到中波發(fā)射臺相關(guān)節(jié)目的安全播出，導(dǎo)致發(fā)射終端不能正常工作的情況時常發(fā)生，同時也會對周邊環(huán)境造成一定的電磁污染?；诖耍疚闹攸c研究了中波發(fā)射臺搬遷中選址與建設(shè)等具體工作以及天線選型的方案，立足于發(fā)射臺基本運行要求，高效順暢完成搬遷與天線建設(shè)工作。

1 中波廣播發(fā)射臺搬遷方案

1.1 基本思路

原發(fā)射臺機房的主要設(shè)備包括：中波與調(diào)頻發(fā)射機、模擬信號發(fā)射機以及穩(wěn)壓器與主備電源等，具體如表1所示。

表1 發(fā)射臺機房的主要設(shè)備情況

對于發(fā)射臺站搬遷過程，應(yīng)建立在不影響節(jié)目正常播出的前提下，把4部主/備發(fā)射機安全移至新建機房內(nèi)，同時可充分利用原機房的使用功效改建為配電房或電器間，更新原穩(wěn)壓電源所處方位，將配線重新調(diào)整方向，并設(shè)計鋪設(shè)信號傳輸與電源線路。

1.2 選址策略

對于新建發(fā)射臺需要進行充分論證，結(jié)合具體的臺站工作性質(zhì)及周邊環(huán)境特點、信號覆蓋能力以及受眾規(guī)模、區(qū)域劃分等實際情況，通過合理設(shè)計、科學(xué)推算、反復(fù)調(diào)研后確定新的臺址。

（1）技術(shù)參數(shù)作為關(guān)鍵性衡量指標(biāo)。信號覆蓋率能否達到90%以上，發(fā)射臺站的信號發(fā)射效率能否較以往有5%～10%幅度提升。

（2）信號傳輸作為重要性參考指標(biāo)。結(jié)合地波傳輸與天波傳播的信號特點，需要重點圍繞信號衰減性、信號繞射能力和傳輸距離以及信號中繼、智能化設(shè)備應(yīng)用等未來發(fā)展建設(shè)需要的預(yù)留接口等，應(yīng)當(dāng)能夠形成一個穩(wěn)定、可靠的信號服務(wù)范圍，并能夠通過智能終端設(shè)置調(diào)整，自適應(yīng)調(diào)節(jié)信號傳輸距離和傳輸效果。

（3）環(huán)境特點作為指向性參考指標(biāo)。地址特點需要考慮信號傳輸過程中的磁場強度，即傳播范圍、環(huán)境狀況以及地形地貌等，尤其是考慮到地形起伏特點對于信號傳輸衰減程度與發(fā)射效率的直接影響。此外，還需要考慮新建臺站周邊電磁信號的影響，盡量降低所處環(huán)境的電磁干擾，以及相關(guān)輸電塔、變電站等造成的損耗。

2 中波廣播發(fā)射臺搬遷方法

2.1 機房規(guī)劃布局設(shè)計

在充分考慮優(yōu)化設(shè)備布局以及新建機房容量的基礎(chǔ)上，設(shè)計規(guī)劃電源、信號等線路的準(zhǔn)入接口與實際需求長度，具體可以依據(jù)電子設(shè)備的實際位置和地溝計劃好電源接地與高頻接地的布線工作，并能夠有效控制設(shè)備與線路的連接點。根據(jù)實測距離，按照設(shè)計圖紙逐步鋪設(shè)從監(jiān)控桌面到多部發(fā)射機的信號傳輸、采樣終端連接以及距離配電房到電源之間的線路，明確安全使用的范圍和主要功能板塊，需要重新制定配電機柜的布局方位，以匹配新建機房的實際容量。按照機柜→穩(wěn)壓設(shè)備→發(fā)射機的多功能電源接口做好地線功能區(qū)的設(shè)計與布置，做好標(biāo)識，在實際施工中必須嚴(yán)格確保機房供電電壓的穩(wěn)定、準(zhǔn)確、無誤，兼顧施工美觀、布局規(guī)范，如圖1所示。

2.2 搬遷流程計劃與實施

完成規(guī)劃與測量工作后，在充分考慮可能存在的突發(fā)情況并制定詳細的應(yīng)急預(yù)案后，周密組織、充分準(zhǔn)備、具體落實責(zé)任制度，能夠確保在不影響安全播出的前提下，順利完成發(fā)射臺站的搬遷任務(wù)。

具體實施步驟主要包括：

（1）通過每周固定的檢測時間，可以分批次先將1部10kVA穩(wěn)壓源移至新建機房內(nèi)的規(guī)劃位置后，重點是按照建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)排線施工，預(yù)留好接口，檢查信號源是否能夠正常工作。

（2）利用空閑時間，將工作頻率f=549kHZ備用中波發(fā)射機逐批次移至機房規(guī)劃地點，并重點檢查搬遷過程中有無造成設(shè)備故障、設(shè)備損耗等現(xiàn)象，并經(jīng)調(diào)試、測試后逐步增加功率至P=10kW。

（3）利用停機時間將饋線等元器件從發(fā)射機中轉(zhuǎn)移至機房，按照之前規(guī)劃的饋線位置、接口、長度以及饋頭等安裝完畢并做好相應(yīng)檢測工作，即通過級聯(lián)→硬饋→切換裝置→發(fā)射機主機，經(jīng)一段時間判斷工作正常后，及時把主機移至機房并接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中。

（4）同理可以根據(jù)發(fā)射臺工作計劃安排，將剩余發(fā)射機搬遷至指定位置，共用1部10kVA穩(wěn)壓源，并利用下步的檢測維修時間將剩余1部穩(wěn)壓電源移至原機房作為配電房備用設(shè)備使用，同樣需要規(guī)劃位置與測試工作狀態(tài)。

根據(jù)計劃任務(wù)，落實好相關(guān)搬遷工作，搬遷結(jié)束后需要根據(jù)原定計劃建立搬遷技術(shù)擋案，并留存相關(guān)數(shù)據(jù)記錄。

3 發(fā)射天線選型與配置實踐

天線作為發(fā)射臺站重要的功率轉(zhuǎn)換裝置，有著重要的作用。作為發(fā)射機的關(guān)鍵組成部分，在具體工作時發(fā)射天線主要是通過發(fā)射臺站向空中輻射電磁信號，并在其中將傳輸信號作為數(shù)據(jù)載體（廣播電視等信息數(shù)據(jù)），進而實現(xiàn)接收端的有效接收，確保用戶能夠及時、有效地收聽/收看節(jié)目，并保證節(jié)目效果。從天線長度配置的最優(yōu)角度出發(fā)，H=0.53λ可以作為設(shè)計發(fā)射天線的最佳長度。因此，在發(fā)射天線建設(shè)策略中，需要在選型與配置實踐中根據(jù)實際靈活調(diào)整參數(shù)以滿足最終需求。

3.1 天線選型方案

電磁波在傳輸過程中，由于地波傳播所延伸的垂直極化模式，其電場方向與垂直損耗會在一定程度上低于水平極化波損耗?；诖?，現(xiàn)階段發(fā)射臺站中波天線選型，通常會采用建設(shè)矗立的垂直天線并獲取期望的垂直極化波。

在實際建設(shè)中，由于地價問題導(dǎo)致選址不一定能夠完全滿足天線建設(shè)的方案設(shè)計，且存在標(biāo)準(zhǔn)鐵塔占地面積大、施工量大、后期不易維護等客觀因素，所以目前選型策略中會采取多維“自立塔+小天線”的復(fù)合模式，即自立式鐵塔底部絕緣，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的發(fā)射效率和信號傳輸方向圖，并且降低了占地面積與維護工作難度，安全施工的保障性得到了進一步提升。在雙頻共塔工作模式中，系統(tǒng)整體運行的最大功率可以達到P=50kW，集占地小、高度低、性能穩(wěn)和帶寬廣等優(yōu)點于一體的中波小型天線（長度L=0.05λ）能夠?qū)崿F(xiàn)雙頻共塔基本工作模式，地面損耗相對于原天線設(shè)計選型方案，實測條件下天線工作效率更高，在近場場強E下降1～2dB，而遠場場強同步會增加1～2dB。

3.2 天線配置策略

從工作原理上可以看出，天線配置策略的作用發(fā)揮以及運行狀態(tài)，對于系統(tǒng)運維穩(wěn)定性和技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新性等起到了關(guān)鍵作用，對于用戶的體驗同樣具有決定作用，尤其是在實時性和有效性方面，因此應(yīng)該引起高度重視?？茖W(xué)建設(shè)發(fā)射天線系統(tǒng)，優(yōu)化配置策略及相關(guān)技術(shù)方案，以提升發(fā)射天線對于中波廣播整體系統(tǒng)性能的貢獻。

（1）“自立塔+小天線”的復(fù)合模式，除考慮天線高度與地網(wǎng)建設(shè)外，還要注意天線配置方位角。通常情況下，中波發(fā)射臺會依據(jù)信號工作的實際頻率大小，架設(shè)1～2座自立式鐵塔（優(yōu)化鐵塔間的實際距離），根據(jù)實際測算得塔間距離L?1λ，而不能再按照以往的建設(shè)經(jīng)驗采取0.25λ的塔距來建設(shè)。

（2）根據(jù)發(fā)射天線的特異性阻抗圖，其實際工作頻率較低，因此在新建發(fā)射天線過程中，可以適當(dāng)通過增加鐵塔的高度與寬度來提升特異性阻抗，以滿足在實際工作中輸入電流能夠滿足發(fā)射需求。此外，值得注意的是塔底部中心地面深度20～30cm左右需要埋設(shè)地網(wǎng)（呈輻射狀40～80根，長度約為0.3～0.5λ）。

（3）在實際工作中，為了確保發(fā)射臺站主機與天線的匹配，根據(jù)經(jīng)驗需要設(shè)計合理的補償網(wǎng)絡(luò)來抵消系統(tǒng)工作帶來的容抗現(xiàn)象，以實現(xiàn)發(fā)射臺站工作的諧振現(xiàn)象。當(dāng)輻射電阻R較小，損耗電阻R較大時，天線的實際工作效率會大幅下降。因此,通過設(shè)計SMITH導(dǎo)抗圓圖并經(jīng)過科學(xué)計算可得到最優(yōu)匹配網(wǎng)絡(luò)模型，能夠有效拓寬工作帶寬和提高天線工作效率。