惡劣天氣對中波廣播發(fā)射的影響

王 穎

（作者單位：新疆廣電局節(jié)目傳輸中心761臺）

在沒有電視和網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，廣播電臺是人們獲取信息的重要渠道，雖然現(xiàn)在廣播電臺受到網(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)信號覆蓋不到的地方，還是需要由廣播電臺來傳播信息，比如在高速公路的一些偏遠(yuǎn)路段，想要接收信息，只能通過廣播電臺。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，會受到一些影響，影響信號的傳播質(zhì)量，廣播電臺信號混亂，收聽質(zhì)量會有所降低。要想有效避免這種問題的出現(xiàn)，先要對影響原因進(jìn)行分析，然后采取有針對性的措施進(jìn)行解決。

1 中波發(fā)射機(jī)出現(xiàn)發(fā)射保護(hù)的原理

很多廣播電臺使用的信號發(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)了不同場效應(yīng)管類型功放模塊，因?yàn)閳鲂?yīng)管沒有很好的耐壓過荷能力，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，這些高頻能量會折返回來，與發(fā)射機(jī)輸出的電壓重合，而由于發(fā)射機(jī)末級所在部位的場效應(yīng)管不能在一瞬間承受到過大的電壓，所以這樣會大大提高燒毀的可能性，這一問題不但威脅發(fā)射機(jī)安全，嚴(yán)重時(shí)還會影響人身安全。

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量、處理數(shù)據(jù)、比較門限等，從測量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，這些參數(shù)會有兩個限制，一個上門限，一個下門限，此外，還有出廠時(shí)的絕對門限值。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，其會通過快速形成的駐波比對電路進(jìn)行檢測，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)模塊會在第一時(shí)間將發(fā)射機(jī)射頻功能封鎖，然后會出現(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)載的阻抗有沒有突然出現(xiàn)變化，而饋線參數(shù)的變化沒用明顯的改變，因此將分析反射保護(hù)問題的著手點(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。

2 導(dǎo)致發(fā)射機(jī)出現(xiàn)反射保護(hù)問題的情況

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)問題。但是，因?yàn)楹芏嘣蚨伎赡茉斐烧{(diào)配網(wǎng)絡(luò)故障問題，所以本文不對其做詳細(xì)分析，僅僅對天氣因素的影響做深入分析。

3 惡劣天氣對中波廣播發(fā)射的影響及解決措施

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。

3.1 雷電和陰雨天氣對中波發(fā)射系統(tǒng)的影響

雷雨天氣和陰雨天氣，空氣中含有的水分會更大，空氣介電會有一定變化，所以部分大氣中電場的強(qiáng)度會突然增大。不管是地表，還是大氣中的電荷與場強(qiáng)都出現(xiàn)了分布的變化，從而形成了一個強(qiáng)大電場，而發(fā)射塔的天線、拉繩都成為了該電場的“導(dǎo)體”，大大提升了靜電感應(yīng)現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性，所以會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，以保證“導(dǎo)體”總體電勢平衡。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，最后造成了反射問題。在這種天氣下，沒有出現(xiàn)反射問題，那么就會出現(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，所以天線會形成一個避雷針，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)還是會出現(xiàn)發(fā)射保護(hù)的問題。當(dāng)強(qiáng)雷電天氣過去之后，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，這就形成了一個干擾頻，如果頻率接近于發(fā)射頻率，并且阻塞網(wǎng)絡(luò)沒能起到阻塞作用時(shí)，會造成發(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)。

3.2 沙塵天氣對中波廣播發(fā)射的影響

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，會出現(xiàn)放電，具體通過拉繩階段放電間隙、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中波發(fā)射機(jī)產(chǎn)生影響的過程相同，所以發(fā)射機(jī)也會出現(xiàn)反射保護(hù)問題。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越多，拉繩感受到的靜電也會隨之增多，出現(xiàn)反射保護(hù)的問題幾率也就更大。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。

3.3 天氣原因?qū)е路瓷鋯栴}的解決方案

從上面的分析中可以看出，反射保護(hù)問題的出現(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，這個裝置可以對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突然間變大，從而保證中波發(fā)射信號安全可靠地發(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強(qiáng)度變得更大。因此可能會存在靜電泄放器不能有效控制拉繩靜電感應(yīng)放電的問題，也就不能更好地保護(hù)發(fā)射機(jī)，還會出現(xiàn)反射問題。但是實(shí)際應(yīng)用中，還沒有出現(xiàn)這種情況，因此，此種措施有待進(jìn)一步考察研究。

4 結(jié)語

惡劣天氣會對中波廣播的發(fā)射產(chǎn)生影響，具體表現(xiàn)在對發(fā)射機(jī)的影響，使發(fā)射機(jī)出現(xiàn)自我保護(hù)的問題。而不良天氣影響包括了雷電和陰雨天氣對中波發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生的影響、沙塵天氣對中波廣播發(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碌姆瓷鋯栴}有一定效果，但是還需要進(jìn)一步研究。