中波廣播發(fā)射技術(shù)的維護(hù)和發(fā)展趨勢(shì)

【摘要】中波廣播發(fā)射技術(shù)是一種重要的廣播技術(shù)，具有信號(hào)穩(wěn)定、覆蓋范圍廣、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。然而，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，中波廣播發(fā)射技術(shù)也面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。因此，本文介紹了中波廣播發(fā)射技術(shù)，從發(fā)射機(jī)、天饋系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等方面對(duì)中波廣播發(fā)射技術(shù)的維護(hù)進(jìn)行了探討，并提出了其未來發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】中波廣播；發(fā)射技術(shù)；維護(hù)

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.015

1. 中波廣播發(fā)射技術(shù)的基本原理

中波廣播發(fā)射技術(shù)是一種利用中波段電磁波進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)臒o線電廣播技術(shù)，它具有在空氣中進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播且信號(hào)穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，這使得中波廣播成為一種非常實(shí)用的廣播方式。該技術(shù)主要是通過將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后通過天線將電信號(hào)發(fā)射到空中，以電磁波的形式進(jìn)行傳播。在這個(gè)過程中，信號(hào)的調(diào)制和發(fā)射都需要特定的設(shè)備和儀器來完成。這些設(shè)備和儀器包括但不限于發(fā)射機(jī)、天線、饋線以及冷卻系統(tǒng)等。除此之外，中波廣播發(fā)射技術(shù)不僅可以用于播送語音和音樂節(jié)目，還可以用于傳遞緊急信息，如氣象預(yù)報(bào)和預(yù)警，遠(yuǎn)程教育、農(nóng)村地區(qū)的信息傳播以及特定行業(yè)的通訊[1]。

2. 中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的組成

2.1 發(fā)射機(jī)

發(fā)射機(jī)的主要功能是產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)，并將音頻信號(hào)調(diào)制到高頻振蕩信號(hào)上，通過天線將調(diào)制后的信號(hào)發(fā)射出去。它由多個(gè)不同的部分組成，包括電源、調(diào)制器、放大器、濾波器、發(fā)射天線等，這些部分相互協(xié)作，共同完成發(fā)射機(jī)的功能。其中，電源是發(fā)射機(jī)的動(dòng)力來源，它為整個(gè)發(fā)射機(jī)提供電能；調(diào)制器是將音頻信號(hào)調(diào)制到高頻振蕩信號(hào)上的設(shè)備，它使得音頻信號(hào)能夠被傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備；放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，使得信號(hào)的功率足夠大，能夠被發(fā)射天線有效地發(fā)射出去；濾波器則對(duì)信號(hào)進(jìn)行過濾，去除不必要的噪聲和干擾，提高信號(hào)的質(zhì)量；發(fā)射天線則是將調(diào)制后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波并發(fā)送出去。

2.2 天線

天線肩負(fù)著中波廣播發(fā)射系統(tǒng)電磁波的發(fā)送與接收任務(wù)，直接影響著信號(hào)的覆蓋范圍和質(zhì)量。而中波廣播發(fā)射系統(tǒng)主要使用的是垂直極化天線，這種天線以地面為反射面，形成以垂直方向?yàn)橹鞯碾姶艌?chǎng)，此類天線具有較高的效率，能夠有效地覆蓋中波頻段[3]。然而，對(duì)于不同的環(huán)境和應(yīng)用需求，也需要考慮其他類型的天線，如鞭狀天線、倒F天線等。其中，鞭狀天線具有較長(zhǎng)的電波路徑，有助于提高信號(hào)的穿透力。而倒F天線則利用了地面的反射作用，能夠在高樓林立的城市環(huán)境中提高信號(hào)的覆蓋范圍。

2.3 饋線

饋線是中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中的重要組成部分，主要用于將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻電信號(hào)傳輸?shù)教炀€進(jìn)行輻射，其結(jié)構(gòu)特性和性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和傳輸質(zhì)量。饋線的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，主要包括屏蔽層和芯線。屏蔽層的主要作用是防止外部電磁干擾，確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性；而芯線則是負(fù)責(zé)傳輸高頻信號(hào)的主要通道，它的材料通常采用銅質(zhì)或鋁質(zhì)，直徑和長(zhǎng)度則根據(jù)發(fā)射臺(tái)的具體需求進(jìn)行定制。由于饋線在工作過程中不僅需要承受電磁輻射、電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)等多種因素的影響，還需要保證自身阻抗的穩(wěn)定性，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信號(hào)傳輸。因此，屏蔽層的設(shè)計(jì)和材料選擇通常采用雙層屏蔽結(jié)構(gòu)，以更好地防止電磁干擾。同時(shí)，為了保持饋線阻抗的穩(wěn)定性，饋線終端通常需要進(jìn)行阻抗匹配處理。這些措施的實(shí)施，都是為了確保饋線在各種環(huán)境條件下都能保持最佳的工作狀態(tài)。

2.4 冷卻系統(tǒng)

中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中冷卻系統(tǒng)的工作原理主要是通過散熱器將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的熱量傳遞到空氣中或水中，再通過相應(yīng)的散熱裝置將熱量散發(fā)到環(huán)境中。其中，包括風(fēng)冷和水冷兩種冷卻方式[4]。風(fēng)冷主要是通過風(fēng)扇將發(fā)射機(jī)內(nèi)部的熱空氣吹向散熱器，散熱器中的銅管或鋁翅片將熱空氣中的熱量吸收，然后再將熱量傳遞到空氣中。水冷則是通過水泵將水從冷卻塔中泵送到散熱器中，散熱器中的銅管或鋁翅片將熱水中的熱量吸收，再將熱量傳遞到冷卻塔中，隨后將熱水送回水泵處進(jìn)行循環(huán)使用。

2.5 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和監(jiān)控軟件組成。其中傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器中；數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并將分析結(jié)果傳輸?shù)奖O(jiān)控軟件中；監(jiān)控軟件負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和報(bào)警，并對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。監(jiān)控系統(tǒng)作為保護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)Πl(fā)射機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括輸出功率、反射功率、工作電流、工作電壓等，以確保發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行。同時(shí)具備故障診斷功能，能夠在發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)警，縮短維修時(shí)間，提高工作效率。

3. 中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的維護(hù)

3.1 中波廣播發(fā)射機(jī)維護(hù)的必要性

波廣播發(fā)射機(jī)作為保障國(guó)家文化傳播和信息傳遞的關(guān)鍵設(shè)施，其穩(wěn)定運(yùn)行是非常重要的。而對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)可以預(yù)防多種故障的出現(xiàn)，保障廣播電視節(jié)目的正常播出，避免給群眾帶來困擾和不便。通過定期維護(hù)保養(yǎng)，可以減緩設(shè)備的老化速度，延長(zhǎng)其使用壽命，這不僅可以節(jié)省更換設(shè)備的成本，還可以提高設(shè)備的利用率，更好地發(fā)揮其功能。此外，通過維護(hù)保養(yǎng)，可以確保設(shè)備的狀態(tài)良好，提高信號(hào)傳播的質(zhì)量和可靠性。如果設(shè)備長(zhǎng)期無人維護(hù)保養(yǎng)，可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，不僅會(huì)影響廣播電視節(jié)目的正常播出，還可能導(dǎo)致重大損失[2]。因此，對(duì)中波廣播發(fā)射機(jī)進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)是預(yù)防重大損失的有效措施。

3.2 發(fā)射機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

發(fā)射機(jī)的定期檢查和清潔是維護(hù)保養(yǎng)的舉措。首先，發(fā)射機(jī)的檢查頻率取決于發(fā)射機(jī)的使用頻率和環(huán)境。通常情況下，每周應(yīng)進(jìn)行一次例行檢查，每季度應(yīng)進(jìn)行一次詳細(xì)檢查。在檢查過程中，應(yīng)注意發(fā)射機(jī)的外觀是否清潔，各部件是否完好無損，線路連接是否牢固，以及儀表是否正常。如果發(fā)現(xiàn)污垢或灰塵，應(yīng)及時(shí)清潔。其次，運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控可以確保發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行。需要監(jiān)控的參數(shù)包括輸出功率、工作電壓、工作電流、頻率等。通過監(jiān)控這些參數(shù)，可以確保發(fā)射機(jī)在正常范圍內(nèi)運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)異常參數(shù)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和維修，以避免故障的發(fā)生。需要注意的是，當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，需要立刻進(jìn)行故障診斷和處理。故障診斷的方法有很多，包括觀察法、聽覺法、觸摸法等[5]。通過對(duì)發(fā)射機(jī)的外觀觀察、傾聽其聲音、觸摸其表面等方式，可以判斷出發(fā)射機(jī)是否存在故障。在診斷出故障后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，處理方式包括更換部件、調(diào)整參數(shù)、維修電路等。在處理過程中，應(yīng)注意安全，避免造成進(jìn)一步損壞或人員傷害。

3.3 天線系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

定期對(duì)天線系統(tǒng)進(jìn)行檢查和清潔可以保障信號(hào)的發(fā)射和接收穩(wěn)定，減少天線系統(tǒng)的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。因此，在檢查過程中，要密切關(guān)注天線的信號(hào)接收質(zhì)量，及時(shí)調(diào)整或更換受損的天線。另外，要定期檢查防雷設(shè)施是否完好，確保其正常工作。在雷電高發(fā)期，加強(qiáng)對(duì)防雷設(shè)施的巡查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全隱患，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行升級(jí)改造，提高其防雷效果。同時(shí)，也要定期對(duì)天線系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保其達(dá)到最佳狀態(tài)。在監(jiān)測(cè)過程中，要對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便進(jìn)行對(duì)比和分析。若發(fā)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量存在問題，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保聽眾能夠接收到清晰、穩(wěn)定的廣播信號(hào)。

3.4 饋線的維護(hù)保養(yǎng)

饋線是中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的“血管”，其日常維護(hù)保養(yǎng)主要包括定期檢查、清潔、加固等。其中檢查的主要內(nèi)容包括饋線的外表是否有破損、老化現(xiàn)象，饋線的固定是否牢固，以及與饋線相連的各個(gè)接口是否緊密等；清潔主要是對(duì)饋線外表的污垢進(jìn)行清理，以防止污垢影響?zhàn)伨€的傳輸效果；加固則是對(duì)一些可能存在風(fēng)險(xiǎn)的饋線進(jìn)行加固處理，以防止其發(fā)生意外脫落或損壞。此外，當(dāng)饋線出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行處理，可以通過對(duì)饋線進(jìn)行分段檢查來定位故障位置，然后通過對(duì)饋線進(jìn)行分段供電來實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的隔離，最后對(duì)饋線進(jìn)行全面的檢查和維修。

3.5 冷卻系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

冷卻系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)安全事故。因此，對(duì)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)十分重要。首先，要定期檢查冷卻系統(tǒng)是否工作正常，電源線路是否完好，風(fēng)扇、水泵等部件是否有異常聲音或振動(dòng)。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)處理。其次，由于散熱器表面通常會(huì)有灰塵、污垢等沉積物，影響散熱效果。因此，要定期清理散熱器表面，保持其清潔。同時(shí)，還要檢查散熱器是否有損壞或變形等情況，如有應(yīng)及時(shí)更換。此外，要定期檢查冷卻液的顏色、濃度等指標(biāo)是否正常，如有異常應(yīng)及時(shí)更換[6]，并注意冷卻液的添加量，避免過量或不足。最后，要注意季節(jié)性維護(hù)保養(yǎng)。在不同季節(jié)下，冷卻系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)要求也不同。例如，在冬季要檢查冷卻液的冰點(diǎn)是否符合要求，在夏季要檢查冷卻系統(tǒng)是否有漏水等情況。

3.6 監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

為確保監(jiān)控系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)定期對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的各種硬件設(shè)備進(jìn)行檢查，包括傳感器、攝像頭和傳輸線路等。如果發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換，確保監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，定期進(jìn)行軟件的維護(hù)和清理，刪除不必要的文件和緩存，以提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。為防止監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失或損壞，應(yīng)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，并確保備份數(shù)據(jù)的可用性和完整性，并針對(duì)可能出現(xiàn)的緊急情況，制定應(yīng)急預(yù)案，包括數(shù)據(jù)恢復(fù)步驟和操作流程，以便在出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)。此外，由于監(jiān)控系統(tǒng)涉及到網(wǎng)絡(luò)安全問題，因此，應(yīng)采取必要的網(wǎng)絡(luò)安全措施來保護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。例如，設(shè)置強(qiáng)密碼并定期更換密碼、安裝殺毒軟件、限制不必要的網(wǎng)絡(luò)訪問等，定期檢查系統(tǒng)的安全日志，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理可能存在的安全威脅。

4. 中波廣播發(fā)射技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 數(shù)字化

在傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸時(shí)代，信號(hào)的穩(wěn)定性和清晰度總是難以達(dá)到理想的水平，噪音和干擾的影響也無法完全消除。而借助數(shù)字化技術(shù)，能夠顯著提高信號(hào)的穩(wěn)定性和清晰度，同時(shí)降低噪音和干擾的影響。許多中波廣播電臺(tái)正在逐步進(jìn)行數(shù)字化改造，采用數(shù)字調(diào)幅（DRM）技術(shù)來發(fā)送信號(hào)[7]，因?yàn)閿?shù)字化技術(shù)能夠提供更高的音頻質(zhì)量，更穩(wěn)定的傳輸，以及更好的抗干擾性能。相較于傳統(tǒng)的模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)傳輸更高效、更穩(wěn)定，不僅可以有效避免信號(hào)失真，還可以極大地提高音頻質(zhì)量。而且，DRM技術(shù)能夠?qū)⑿畔⑴c載體分離，使得信號(hào)可以在不同的頻率上傳輸，從而增加了頻譜的利用率。

4.2 固態(tài)化

隨著固態(tài)功率放大器的發(fā)展，中波廣播發(fā)射正在逐步從傳統(tǒng)的電子管發(fā)射轉(zhuǎn)向固態(tài)發(fā)射。固態(tài)發(fā)射具有更高的效率和可靠性，同時(shí)能夠降低運(yùn)行成本和維護(hù)難度。而固態(tài)化技術(shù)的發(fā)展得益于半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，通過使用先進(jìn)的半導(dǎo)體材料和制造工藝，能夠制造出具有更高性能和更低成本的固態(tài)功率放大器。這些放大器通常具有更高的效率和可靠性，同時(shí)具有更長(zhǎng)的使用壽命和更低的維護(hù)成本。這使得固態(tài)發(fā)射成為中波廣播發(fā)射的一個(gè)極具前景的發(fā)展方向。

4.3 自動(dòng)化和智能化

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，中波廣播發(fā)射系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。通過引入自動(dòng)化和智能化技術(shù)，能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)降低人工干預(yù)的頻率和成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的全面監(jiān)控和控制。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和各項(xiàng)參數(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，避免因故障導(dǎo)致的停播事故。同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和調(diào)度，使得操作人員能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作和控制。

4.4 網(wǎng)絡(luò)化

互聯(lián)網(wǎng)的普及和延伸，使中波廣播得以接觸到更廣大的聽眾群體，突破了地域的限制。無論是城市還是鄉(xiāng)村，人們都可以接收到來自各地的廣播信息，使信息的傳播更加便捷和高效。同時(shí)，還為中波廣播提供了實(shí)時(shí)傳輸和處理數(shù)據(jù)的能力，這使得廣播的效率和可靠性得到了顯著提升[8]。聽眾可以更加及時(shí)地獲取到最新的新聞和信息，而不必?fù)?dān)心信號(hào)問題。這種進(jìn)步對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)來說無疑是一大福音，尤其是對(duì)于那些依賴于廣播服務(wù)的人群。未來中波廣播發(fā)射技術(shù)將更加依賴于互聯(lián)網(wǎng)，借助網(wǎng)絡(luò)的力量實(shí)現(xiàn)更加高效和可靠的廣播。這不僅會(huì)提高廣播的質(zhì)量和覆蓋范圍，還可以為聽眾提供更多元化的服務(wù)，比如在線互動(dòng)、個(gè)性化推薦等。

5. 結(jié)束語

本文探討了中波廣播發(fā)射技術(shù)的維護(hù)和發(fā)展趨勢(shì)，具有一定的研究意義。通過對(duì)發(fā)射機(jī)、天線系統(tǒng)、饋線、冷卻系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)，可以確保其性能和效率的穩(wěn)定，以提供高質(zhì)量的廣播服務(wù)。在進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的同時(shí)，還要加強(qiáng)設(shè)備的安全管理，采取必要的防護(hù)措施，確保工作人員的安全。隨著科技的不斷進(jìn)步，中波廣播發(fā)射技術(shù)將逐漸向數(shù)字化、固態(tài)化、自動(dòng)化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。同時(shí)，通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和合理的管理，中波廣播發(fā)射技術(shù)將不斷適應(yīng)時(shí)代需求，為廣大聽眾提供更好的廣播體驗(yàn)。

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作者簡(jiǎn)介：于濤（1983—），男，山東沂水人，本科，專業(yè)技術(shù)9級(jí)，工程師。研究方向：中波廣播方向。