分析惡劣天氣對(duì)中波廣播發(fā)射的影響

朱東祥

（新疆廣電局2072臺(tái)，新疆 喀什 845250）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來(lái)越快、質(zhì)量越來(lái)越高，對(duì)中波廣播發(fā)射的發(fā)展有了更高的要求，傳統(tǒng)的中波廣播發(fā)射手段和技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前廣播領(lǐng)域發(fā)展的需求，需要在面臨新形勢(shì)、新問(wèn)題的過(guò)程中不斷采用新思維。惡劣天氣對(duì)中波廣播發(fā)射的影響是十分嚴(yán)重的，會(huì)在很大程度上降低中波廣播發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量，更嚴(yán)重的會(huì)直接阻斷信號(hào)的正常發(fā)射，這對(duì)中波廣播電臺(tái)的運(yùn)行就產(chǎn)生了嚴(yán)重阻礙，對(duì)其未來(lái)的發(fā)展有著直接的影響。因此需要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)分析與探討，找出存在的問(wèn)題并提出改善的措施與辦法。

1 中波廣播發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和技術(shù)特點(diǎn)

1.1 射頻系統(tǒng)

射頻系統(tǒng)是中波廣播發(fā)射系統(tǒng)組成部件當(dāng)中最為重要和關(guān)鍵的一部分，射頻系統(tǒng)的主要組成又包含了信號(hào)發(fā)射源和功放器。對(duì)于發(fā)射系統(tǒng)而言射頻系統(tǒng)的關(guān)鍵作用在于能夠形成中波廣播發(fā)射信號(hào)，與此同時(shí)射頻系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)結(jié)構(gòu)具備將信號(hào)放大的作用，進(jìn)而提升系統(tǒng)運(yùn)行的功率，由此保證最終形成的廣播發(fā)射信號(hào)能夠達(dá)到正常的發(fā)射水平。我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)快速發(fā)展大背景之下，已經(jīng)推進(jìn)社會(huì)進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，中波發(fā)射系統(tǒng)領(lǐng)域也在不斷地與互聯(lián)網(wǎng)高新技術(shù)相融合，在射頻系統(tǒng)的使用運(yùn)行過(guò)程中也加入了現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合高新技術(shù)能夠增強(qiáng)射頻系統(tǒng)信號(hào)發(fā)出的效果，以便于增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

1.2 音頻調(diào)制系統(tǒng)

發(fā)射機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中的音頻調(diào)制系統(tǒng)是為了對(duì)廣播音頻的信號(hào)進(jìn)行加工和處理，目的在于通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)一步優(yōu)化已經(jīng)生成的音頻信號(hào)，使得音頻信號(hào)的各方面能夠更適用于中波廣播發(fā)射。音頻調(diào)制系統(tǒng)中完成音頻信號(hào)調(diào)節(jié)最主要的部分就是音頻數(shù)字轉(zhuǎn)換器，通過(guò)音頻數(shù)字轉(zhuǎn)化器的使用將音頻信號(hào)的分散與集中程度調(diào)節(jié)到最為合適的狀態(tài)，同時(shí)滿(mǎn)足符合信號(hào)發(fā)射的音頻信號(hào)波峰與波谷之間的關(guān)系水平，目的在于能夠進(jìn)一步避免外界環(huán)境因素對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響，能夠增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)乃胶唾|(zhì)量。

1.3 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的作用在于對(duì)于發(fā)射系統(tǒng)整體的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)，采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠節(jié)省一定的人力與物力，同時(shí)還可以更為精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)信號(hào)發(fā)射過(guò)程中存在的問(wèn)題。因?yàn)樽詣?dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的對(duì)發(fā)射機(jī)運(yùn)行的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，更有助于發(fā)射系統(tǒng)的管理和工作人員能夠及時(shí)的掌握發(fā)射機(jī)各個(gè)時(shí)間段的運(yùn)行狀態(tài)。一旦中波廣播發(fā)射系統(tǒng)出現(xiàn)故障和問(wèn)題能夠被管理人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高科技性能夠更清晰的認(rèn)知發(fā)射機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障的具體部位及原因，以便于維修人員能夠及時(shí)并迅速采取有效的措施進(jìn)行治理。同時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以加工處理存在故障的信息內(nèi)容，將其轉(zhuǎn)變成為系統(tǒng)能夠正常認(rèn)知的信號(hào)代碼，便于控制系統(tǒng)對(duì)此進(jìn)行識(shí)別，在之后再次出現(xiàn)相應(yīng)的故障時(shí)不需要額外檢測(cè)就能找到問(wèn)題根源所在，確保中波廣播電臺(tái)的始終處于正常運(yùn)行的狀態(tài)。

1.4 電源和冷卻系統(tǒng)

電源和冷卻系統(tǒng)能夠?yàn)榘l(fā)射電臺(tái)的工作提供后續(xù)的能源保障，能源保障顧名思義就是需要給發(fā)射電臺(tái)的工作提供持續(xù)性的能量供給。在此過(guò)程中使用較為廣泛和頻繁的就是低壓整流電源與濾波器，上述兩種設(shè)備對(duì)于中波廣播發(fā)射機(jī)功率與頻率的調(diào)節(jié)效果是最好的，能夠保證其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化的程度，同時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行溫度的把控也相對(duì)穩(wěn)定，從而防止因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行溫度過(guò)高而造成系統(tǒng)運(yùn)行故障。除此之外，還有一個(gè)關(guān)鍵的系統(tǒng)組成要素就是防雷接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要目的就是防范雷雨天出現(xiàn)雷擊災(zāi)害對(duì)中波發(fā)射系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p害，它的運(yùn)行能夠最大程度的降低雷擊電流沖擊給發(fā)射系統(tǒng)造成的信號(hào)影響與威脅。

2 惡劣天氣對(duì)中波廣播發(fā)射的影響

2.1 雨雪、雷電天氣的影響

雨雪天氣會(huì)對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到一定的阻礙作用，因?yàn)橛暄┨鞖鈺r(shí)，空氣中會(huì)有更多的水分出現(xiàn)，較之晴朗天氣空氣中的濕度會(huì)大大增加，原本平衡的電子運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生變化，由此造成電子電荷的移動(dòng)，不再遵循正常的電子電荷移動(dòng)規(guī)律，而一旦電子電荷的移動(dòng)出現(xiàn)不同方向就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流，從而對(duì)信號(hào)的發(fā)射與傳播產(chǎn)生抑制作用，這是對(duì)中波廣播信號(hào)發(fā)射最為嚴(yán)重的影響因素。雨雪天氣的惡劣程度不同會(huì)對(duì)中波廣播信號(hào)有不同程度的影響，隨著雨雪天氣惡劣程度的不斷增加，中波廣播發(fā)射的音頻信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)不斷的減弱，同時(shí)信號(hào)的質(zhì)量會(huì)降低，在信號(hào)中會(huì)存在很多的雜音，最不好修護(hù)的就是配置失靈問(wèn)題，很容易造成音頻信號(hào)傳輸過(guò)程的中斷，信號(hào)中斷之后整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的工作就失去了意義。

雷電天氣對(duì)于中波廣播信號(hào)的發(fā)射也是有著十分嚴(yán)重的影響，因?yàn)槔纂娞鞖獾某霈F(xiàn)會(huì)讓空氣中增加大量的帶電離子，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生不同程度的雷擊電流，形成的電流對(duì)于信號(hào)的傳輸有著很?chē)?yán)重的消極影響，造成很?chē)?yán)重的信號(hào)沖擊。正常情況下，需要在中波發(fā)射電臺(tái)建設(shè)之處就進(jìn)行防雷設(shè)置的構(gòu)建，避免出現(xiàn)雷雨天氣對(duì)信號(hào)發(fā)射工作產(chǎn)生的不良影響。如果發(fā)射電臺(tái)沒(méi)有做好防雷措施，沒(méi)有按照建設(shè)要求設(shè)置避雷、接地、防雷等相關(guān)設(shè)備設(shè)施，那么中波廣播發(fā)射系統(tǒng)在雷雨天氣環(huán)境下就會(huì)很容易被雷擊電流摧毀，那必然對(duì)中波發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)備原件產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響。與此同時(shí)，我們都知道中波廣播發(fā)射系統(tǒng)由于形體比較高大，在建筑位置的選取上是受到一定的限制的，一般都會(huì)配置在相對(duì)空曠的地區(qū)，信號(hào)的傳輸需要較好的空間與渠道，因此信號(hào)塔的位置也是安置在較高的建筑物之上，這種地理環(huán)境與位置沒(méi)有比較完整的遮擋物，是十分容易受到雷擊電流的損害的。不過(guò)現(xiàn)代化信息技術(shù)的高速發(fā)展，使得應(yīng)對(duì)雷鳴天氣已經(jīng)有了更好的方法與措施，大大減弱了雷鳴天氣對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的影響。

2.2 沙塵天氣的影響

出現(xiàn)沙塵天氣也會(huì)對(duì)中波廣播系統(tǒng)發(fā)射的運(yùn)行產(chǎn)生消極影響，正常來(lái)講沙塵天氣的出現(xiàn)是需要一定的條件的，與雨雪、雷電天氣相比出現(xiàn)的次數(shù)和幾率會(huì)更少一些。同時(shí)需要在具備風(fēng)沙且較為干燥的地區(qū)才會(huì)出現(xiàn)沙塵天氣，在我國(guó)最容易出現(xiàn)沙塵天氣的地區(qū)集中在西北部地區(qū)比較干旱的環(huán)境中。出現(xiàn)沙塵天氣的話(huà)就意味著空中會(huì)增加很多的沙塵顆粒，這些沙塵顆粒出現(xiàn)在空氣中并不是靜止不動(dòng)的，而隨著風(fēng)向的變化不斷運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中就會(huì)因?yàn)橄嗷ブg的摩擦產(chǎn)生靜電，靜電的出現(xiàn)對(duì)于信號(hào)發(fā)射的影響是十分嚴(yán)重的。當(dāng)前我們所使用的中波信號(hào)發(fā)射設(shè)備中安裝了釋電繩，通過(guò)釋電繩來(lái)積累設(shè)備中的靜電，當(dāng)靜電達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，此時(shí)發(fā)射裝置就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)保護(hù)裝置來(lái)阻止電流對(duì)其產(chǎn)生的影響。需要更加注意的是，沙塵天氣出現(xiàn)并不是具備單一的損害，還會(huì)同時(shí)伴隨著大風(fēng)天氣，正是基于大風(fēng)才形成了沙塵天氣，較大的風(fēng)力作用會(huì)使得中波廣播發(fā)射會(huì)有折射的現(xiàn)象出現(xiàn)，這樣就會(huì)影響信號(hào)發(fā)射的強(qiáng)度與傳輸?shù)男Ч?。如果沒(méi)有辦法保證信號(hào)能夠連續(xù)的傳輸，就需要加入一定程度的信息化技術(shù)才能夠確保信號(hào)具備穩(wěn)定傳輸?shù)沫h(huán)境和狀態(tài)。

3 惡劣天氣下中波廣播抗干擾的有效措施

3.1 在各個(gè)區(qū)域引入高科技濾波技術(shù)

現(xiàn)代信息化技術(shù)的快速發(fā)展，在遇到雨雪天氣、大風(fēng)天氣、沙塵天氣等影響因素的阻礙之后，都會(huì)采用高新技術(shù)手段不斷對(duì)存在故障與問(wèn)題進(jìn)行解決。在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中由于存在惡劣天氣的影響，會(huì)對(duì)音頻信號(hào)的發(fā)射與傳輸產(chǎn)生十分不利的影響，為了解決惡劣天氣形成的損害，提升音頻信號(hào)的質(zhì)量與水平，中波廣播電臺(tái)開(kāi)始運(yùn)用科學(xué)技術(shù)提升廣播過(guò)程中的抗干擾技術(shù)的水平，現(xiàn)在在廣播電臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中使用最為普遍并且效果比較良好的就是現(xiàn)代化濾波技術(shù)?，F(xiàn)代化濾波技術(shù)的形式主要有兩種：第一種類(lèi)型是并聯(lián)電容器濾波方法，第二種類(lèi)型是串聯(lián)電感濾波方法，兩種現(xiàn)代化過(guò)濾技術(shù)雖然在使用原理方面有著本質(zhì)的不同，但是這兩種模式的使用都能在很大程度上降低外部惡劣天氣對(duì)信號(hào)發(fā)射與傳輸產(chǎn)生的影響，把影響程度降到最低，從而在惡劣環(huán)境下保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與準(zhǔn)確性。串聯(lián)電感濾波方法在使用過(guò)程中抗干擾的能力不如別的方法，不過(guò)與濾波器結(jié)合使用能夠大大增強(qiáng)其抗干擾技術(shù)的水平。最為關(guān)鍵的是使用現(xiàn)代化濾波技術(shù)能夠進(jìn)一步的節(jié)省空間，無(wú)論是具體的安裝還是后期的使用都能夠比較容易的實(shí)施，正是由于該項(xiàng)技術(shù)的高抗干擾水平，使得其已經(jīng)在各個(gè)地區(qū)之間被廣泛的推廣使用。

3.2 采用有效措施消除干擾

除了加入新的技術(shù)之外，還可以采取有效的方式對(duì)惡劣天氣的干擾情況進(jìn)行消除。在干擾屏蔽的實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)有很多種方法在不斷的運(yùn)用，包括磁屏蔽、靜電屏蔽、電磁屏蔽等。需要明確的是在機(jī)房和天線(xiàn)設(shè)備之間必須按照要求安裝分離的接地系統(tǒng)，這樣才能夠確保射頻發(fā)射之后形成的返回電流能夠順利流入到傳輸線(xiàn)屏蔽罩，還要保證天線(xiàn)的安裝位置是在地下，盡可能的降低耦合電流的產(chǎn)生。由于天線(xiàn)的接地網(wǎng)是半波輻射振子，這就要求射頻從天線(xiàn)部位離開(kāi)之后還要從地波位置返回，由此可知，“天線(xiàn)耦合單元”需要與天線(xiàn)塔基盡可能的接近，這樣才能保證與地網(wǎng)相對(duì)連接的穩(wěn)定性。除此之外，因?yàn)楫?dāng)前使用的全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的各項(xiàng)設(shè)備中運(yùn)用了很多的微處理器件和半導(dǎo)體器件，跟傳統(tǒng)的電子管發(fā)射機(jī)相比較而言，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中能夠具備更長(zhǎng)的壽命，在工作效率上有很大程度的提升，同時(shí)耗能更低，出現(xiàn)故障的幾率更小，這給中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的運(yùn)行與未來(lái)發(fā)展帶來(lái)了更好的機(jī)遇。但是需要注意的是單獨(dú)加入的器件仍舊存在脆弱、耐壓低、抗干擾性能差、易擊穿、易損壞等不足之處，并不是能夠完全解決惡劣天氣對(duì)中波廣播信號(hào)發(fā)射存在的所有影響，需要在今后的發(fā)展中不斷的更新技術(shù)，從更高的層次上更加全面的提升設(shè)備運(yùn)行的效率與質(zhì)量，提升其運(yùn)行穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的了解與認(rèn)知可以明確在使用全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的過(guò)程中，一定要設(shè)計(jì)多道防雷措施，為消除惡劣天氣對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懪c損害多加幾道屏障與保護(hù)，同時(shí)在機(jī)房、天線(xiàn)、天饋調(diào)配室的防范上也要多加注意，不能因?yàn)槠湮恢玫牟煌粢暂p心。其中能夠運(yùn)用的措施比較可用的有以下兩種：一是將天線(xiàn)輸入端與1只微亨級(jí)電感線(xiàn)圈通過(guò)并聯(lián)的方式入地，能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的雷擊電流進(jìn)行直接泄放，這種方法可以在雷擊電流對(duì)信號(hào)產(chǎn)生影響之前就將其泄放掉，最大程度降低雷擊電流與信號(hào)之間的接觸，保障傳輸信號(hào)的穩(wěn)定性；二是增加石墨放電器，從天線(xiàn)輸入端加裝一組石墨放電球，在其接地引線(xiàn)上套上30-40只磁環(huán)，其目的也在于通過(guò)提前放電的形式保護(hù)中波廣播發(fā)射信號(hào)的生成與傳輸。

3.3 通過(guò)靜電發(fā)射設(shè)備增強(qiáng)廣播運(yùn)行效果

之前提到的雨雪、雷電以及沙塵天氣對(duì)廣播發(fā)射產(chǎn)生影響主要是由于中產(chǎn)生了電子流動(dòng)，最終使得中波廣播發(fā)射設(shè)備產(chǎn)生靜電現(xiàn)象或放電現(xiàn)象，找到出現(xiàn)問(wèn)題的根本原因之后，我們可以從本質(zhì)上采取措施對(duì)其進(jìn)行控制。那么據(jù)此就可以在發(fā)射設(shè)備上加入靜電發(fā)射器來(lái)降低由于惡劣天氣所產(chǎn)生的靜電或者放電現(xiàn)象，已有的靜電發(fā)射器對(duì)惡劣天氣中產(chǎn)生的靜電能夠進(jìn)行處理，盡最大可能降低其對(duì)于音頻信號(hào)的影響，保障中波廣播發(fā)射運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性。在加裝靜電發(fā)射設(shè)備之后，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)以及指標(biāo)要結(jié)合靜電發(fā)射設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不同的天氣情況以及不同的惡劣程度產(chǎn)生的靜電水平是不同的，由此需要對(duì)靜電發(fā)射器設(shè)備的相應(yīng)運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最合適的運(yùn)行狀態(tài)，防止出現(xiàn)不必要的設(shè)備干擾。靜電發(fā)射設(shè)備的使用對(duì)于雷雨天氣的中和有比較大的作用，目的在于最大限度的減少靜電干擾，保證中波廣播電臺(tái)發(fā)射的正常發(fā)展。

3.4 對(duì)惡劣天氣做好提前預(yù)測(cè)與防范

隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，國(guó)家在氣象預(yù)報(bào)領(lǐng)域投入了更多的人力與財(cái)力，當(dāng)前對(duì)于天氣的預(yù)測(cè)也越來(lái)越精準(zhǔn)，天氣預(yù)報(bào)更加具有準(zhǔn)確性和可借鑒性，天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)能夠?yàn)橹胁òl(fā)射系統(tǒng)的運(yùn)行工作提供技術(shù)選取以及維護(hù)準(zhǔn)備的相應(yīng)依據(jù)，這為中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的預(yù)測(cè)提供了更加有利的條件。在這種技術(shù)環(huán)境之下，應(yīng)該對(duì)惡劣天氣的出現(xiàn)做好提前的預(yù)測(cè)并及時(shí)關(guān)注其發(fā)展?fàn)顟B(tài)和趨勢(shì)，一旦出現(xiàn)惡劣天氣的預(yù)報(bào)就要提前做好預(yù)防準(zhǔn)備，在此基礎(chǔ)之上采取各種針對(duì)性措施予以應(yīng)對(duì)。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，當(dāng)天氣預(yù)報(bào)中預(yù)測(cè)到未來(lái)幾天內(nèi)是強(qiáng)降雨或降雪天氣，這時(shí)候相關(guān)部門(mén)就要重要天氣變化可能帶來(lái)的影響，對(duì)于中波發(fā)射系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)備和系統(tǒng)都要提前做好各項(xiàng)檢查工作，同時(shí)要根據(jù)設(shè)備存在的情況設(shè)定出針對(duì)性的維護(hù)方案，保證出現(xiàn)問(wèn)題能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理。

4 結(jié)束語(yǔ)

自然環(huán)境當(dāng)中是有各種各樣的惡劣天氣與環(huán)境，一方面是上述提到的雨雪、雷電以及沙塵天氣，除此之外還包括冰雹、大風(fēng)等其他極端惡劣的天氣。在現(xiàn)實(shí)發(fā)展中這些極端的天氣都會(huì)對(duì)中波廣播信號(hào)的發(fā)射與傳輸產(chǎn)生不同程度的消極影響，這就需要具備專(zhuān)業(yè)技術(shù)的人員結(jié)合實(shí)際的天氣情況以及不同地區(qū)的外部環(huán)境有比較針對(duì)性的解決方案和措施，更有利于解決在中波廣播信號(hào)發(fā)射與傳輸過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)的干擾情況，提升中波廣播信號(hào)的發(fā)射質(zhì)量與水平，為中波廣播的高品質(zhì)運(yùn)行和發(fā)展保駕護(hù)航。