許明洙
吉林省延吉市廣播電視管理局中波發(fā)射臺,吉林延吉 133004
中波發(fā)射電臺常見故障實(shí)例分析
許明洙
吉林省延吉市廣播電視管理局中波發(fā)射臺,吉林延吉 133004
本文在分析無線廣播相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合工作實(shí)踐,對中波發(fā)射電臺常見故障進(jìn)行實(shí)例分析,并提了具體的解決辦法。
.發(fā)射電臺;中波;故障;實(shí)例分析;辦法
科學(xué)研究表明,導(dǎo)體中電流強(qiáng)弱的改變會產(chǎn)生無線電波。無線電正是利用這一原理,通過無線電流在空間的傳播來實(shí)現(xiàn)電磁波的傳輸。無線電技術(shù)就是通過調(diào)制,將擬傳播信息加載于無線電波。并隨電波傳播到收信端并通過信息調(diào)解,解析也為有用信號,從而達(dá)到傳送信息的目的。
無線電臺,簡稱“電臺”。裝有發(fā)送和接收無線電信號設(shè)備的臺站。分為發(fā)射臺、接收臺和收發(fā)兼?zhèn)涞碾娕_,作電報(bào)、電話收發(fā)之用;廣播電臺、電視臺作播送新聞和節(jié)目用;專用電臺作專門通信用。大型電臺的天線和收發(fā)信機(jī)分設(shè)兩地,以避免干擾,由控制室遙控。無線廣播按照其發(fā)射電波的頻率(射頻)高低不同,可分為中波廣播(526.5kHz~1606.5kHz赫)、短波廣播(2.3MHz~26.1MHz)、米波廣播(48.5MHz~223MHz)、分米波廣播(470MHz~958MHz)。括號內(nèi)的數(shù)值是中國現(xiàn)行規(guī)定的廣播波段的頻率。無線廣播通常是通過無線電臺發(fā)射信號的。世界各國對廣播波段的劃分不盡相同。
中波傳播的途徑主要是靠地波,只有一小部分以天波形式傳播。無線電波碰到導(dǎo)體時(shí),就會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而損耗掉一部分能量。這種使電波能量變?nèi)醯默F(xiàn)象,叫做對電波的吸收。大地是導(dǎo)體,對中波的吸收較強(qiáng),故以地波形式傳播的中波傳播不遠(yuǎn)(約二三百公里)。白天,由于陽光照射,電離層密度增大,使電離層變成良導(dǎo)體,致使以天波形式傳播的一小部分中波進(jìn)入電離層就被強(qiáng)烈吸收,難于返回地面,加之以地波形式傳播的中波又被大地吸收而傳播不遠(yuǎn),于是就造成白天難以收到遠(yuǎn)處的中波電臺。到了夜間,大氣不再受陽光照射,電離層中的電子和離子相互復(fù)合而顯著增加,故電離層變薄,密度變小,導(dǎo)電性能變差,對電波的吸收作用也大大地減弱。這時(shí),中波就可以通過天波途徑,傳送到較遠(yuǎn)的地方。于是夜間收到的中波電臺就多了。
故障現(xiàn)象一:某中波發(fā)射電臺,其發(fā)送信息的設(shè)備在工作時(shí)數(shù)次出現(xiàn)了故障,具體表現(xiàn)為:天線調(diào)配系統(tǒng)地線融斷和調(diào)配系統(tǒng)高壓電容擊穿。事故了生后,維修人員及時(shí)進(jìn)行搶修,多臨時(shí)性地用銅線接地以及更換恰當(dāng)?shù)母邏弘娙荩唵涡蘩砗?,設(shè)備正常工作,但不久此類問題又重復(fù)發(fā)生,故障原因至今不明確。為有效解決這一故障現(xiàn)象,經(jīng)過對發(fā)射機(jī)和天線網(wǎng)絡(luò)的接地線按規(guī)范再次技術(shù)處理,這類故障現(xiàn)象再?zèng)]有出現(xiàn),設(shè)備工作狀態(tài)良好,工作性能穩(wěn)定。
故障現(xiàn)象二:某中波發(fā)射臺,興建時(shí),按技術(shù)要求和規(guī)范對全部的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行的安裝, 投入10kW脈沖式中波發(fā)射機(jī)運(yùn)行,達(dá)到了設(shè)計(jì)覆蓋該地區(qū)85%人口和周邊省市的部分地區(qū)的要求。后來在運(yùn)行過程中,設(shè)備地網(wǎng)、地線有破壞現(xiàn)象,由于維護(hù)不及時(shí),損壞嚴(yán)重,地網(wǎng)最長的才十余米,致使發(fā)射機(jī)故障頻繁發(fā)生,信號整體覆蓋面積越來越小,一度僅有十余公里的覆蓋半徑,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)的覆蓋人口和覆蓋半徑的要求。
故障現(xiàn)象三:某中波發(fā)射臺,最初用的是60年代生產(chǎn)的7.5kW屏調(diào)式中波發(fā)射機(jī),1982年進(jìn)行技術(shù)改造,采用了3mm紫銅線對地網(wǎng)后進(jìn)行更新,覆蓋半徑達(dá)到了80km以上,接收場強(qiáng)可達(dá)43dB以上。1985年,再次進(jìn)行設(shè)備更新?lián)Q代,改為10kW脈沖式中波發(fā)射機(jī),但沒有對1982年更新的地網(wǎng)進(jìn)行改造更新,隨著地網(wǎng)的腐爛等情況發(fā)生,使地網(wǎng)沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用,致使現(xiàn)在的覆蓋面反爾在縮小,覆蓋半縮小到了十余公里。
故障現(xiàn)象四:某中波發(fā)射臺,最初使用了76m鐵塔桅桿天線,地網(wǎng)性能良好,調(diào)配系統(tǒng)合理,覆蓋面積達(dá)到設(shè)計(jì)要求,對所轄區(qū)域能實(shí)現(xiàn)大部覆蓋。后因發(fā)展需要,搬遷新址,在設(shè)計(jì)施工中,為節(jié)省費(fèi)用,采用自立式扇形天線,節(jié)約了一筆可觀的土地費(fèi)用,但因未鋪設(shè)地網(wǎng),實(shí)際效果很差,覆蓋面積僅為原來的1/4,傳播覆蓋效果遠(yuǎn)未過到要求。
從上面的幾起典型故障現(xiàn)象來看,我們可以看出,地網(wǎng)完善與否,對中波電臺的整體效果起著至關(guān)重要的作用。
并可能產(chǎn)生兩種典型的不良效果:一是發(fā)射機(jī)在工作時(shí),由于發(fā)射機(jī)和天線系統(tǒng)能在同一電位狀態(tài)下有效工作,導(dǎo)致兩個(gè)系統(tǒng)之間的形成了電位差。當(dāng)發(fā)射機(jī)在長期工作狀態(tài)下,使接地電阻大的一端產(chǎn)生很大了的熱能,就可能形成頻繁地?zé)龜喱F(xiàn)象,反復(fù)形成此類故障發(fā)生。二是即使發(fā)射機(jī)與天線調(diào)配系統(tǒng)的兩個(gè)接地點(diǎn)之間的電位差較小,且不能形成燒斷地線、擊穿高壓電容的故障,但由于設(shè)備在工作時(shí),接地點(diǎn)之間也會形成功率較大的負(fù)載電阻,加大傳輸能量的損耗,降低了傳輸效率。在檢查調(diào)試系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)時(shí),可能顯示均為正常,設(shè)備工作也顯示也很正常,傳輸效率就是達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,這也與接地電位不一致有關(guān)。
為了從根本上保證設(shè)備在安全的工作狀態(tài)下正常工作,有必要強(qiáng)調(diào)發(fā)射機(jī)與天線系統(tǒng)有埋設(shè)地線時(shí),既要使用同一標(biāo)準(zhǔn)的地線,并要在地下形成有效的連接,使之均在同一電位下工作,才能起到設(shè)計(jì)的工作效果和要求。需要指出的是,簡單地在發(fā)射機(jī)端埋設(shè)一根接地線,而在天線網(wǎng)絡(luò)、鐵塔、避雷器區(qū)域不埋設(shè)專門接地線,把地網(wǎng)作為地線使用,這種做法不但起不到應(yīng)有的效果,而且是完全錯(cuò)誤的,甚至?xí)赡芤鸶喙收犀F(xiàn)象發(fā)生,可能會致使除發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)不能穩(wěn)定外,對傳輸效率低也會有較大影響,同時(shí),一旦遇到雷電天氣,還可能對整體設(shè)備造成致命的損傷,并且有可能威脅到工作人員的人身安全??梢?,接地電阻在電臺工作中作用非常重要。一定要經(jīng)常進(jìn)行測試,保證在有效狀態(tài)下工作,否則可能會產(chǎn)生許多不安全、不確定因素,使電臺效能達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展并應(yīng)用于廣播事業(yè),新技術(shù)、新設(shè)備在廣播領(lǐng)域得到更加廣泛地應(yīng)用。但是,由于社會事業(yè)發(fā)展的需要,中波發(fā)射在廣播領(lǐng)域中仍在發(fā)揮著不可或缺的重要作用。不管中波發(fā)射技術(shù)人員的交替更新還是中波發(fā)射設(shè)備的換代更新,電臺的地下的輔助設(shè)施作用只有加強(qiáng)而不能減弱,否則,光從表面參數(shù)來理解電強(qiáng)的效能,而忽視輔助設(shè)備的作用,將會出現(xiàn)出力不討好的現(xiàn)象。
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.1674-6708(2011)52-0201-02