恶劣天气对中波广播发射的影响

2018-02-21王颖

西部广播电视 2018年15期

王颖

（作者单位：新疆广电局节目传输中心761台）

在没有电视和网络的时代，广播电台是人们获取信息的重要渠道，虽然现在广播电台受到网络媒体的冲击，有一些衰退的迹象。但是，在一些网络信号覆盖不到的地方，还是需要由广播电台来传播信息，比如在高速公路的一些偏远路段，想要接收信息，只能通过广播电台。但是中波广播发射在如大降雨、刮风、暴雪的恶劣天气下，会受到一些影响，影响信号的传播质量，广播电台信号混乱，收听质量会有所降低。要想有效避免这种问题的出现，先要对影响原因进行分析，然后采取有针对性的措施进行解决。

1 中波发射机出现发射保护的原理

很多广播电台使用的信号发射机是全固态类型，也可称其为模块类型中波发射机，其所使用的调制系统是脉冲阶梯式模式。该机器主要将调制技术结合在数字信号的处理技术中，有着更高质量的音效，处理音频也更加灵活。此类发射机相应减少了连接器、接线、元件的数量，有着很多优点，如具有高性能指标、较高的可靠性，可灵活操作。从其调幅波本质去分析，全固态中波发射机串联了不同场效应管类型功放模块，因为场效应管没有很好的耐压过荷能力，同时功放功能的元件中也有冗余设计，所以，场效应管出现的负荷也存在人为降低的可能性。如果发射机自身负载阻抗突然出现变化，那与其对应的天馈线带有的网络阻抗便不能与之匹配，可能会导致天馈线自身网络驻波比突然增加，与此同时，天线接收不到发射机输出的高频率能量，这些高频能量会折返回来，与发射机输出的电压重合，而由于发射机末级所在部位的场效应管不能在一瞬间承受到过大的电压，所以这样会大大提高烧毁的可能性，这一问题不但威胁发射机安全，严重时还会影响人身安全。

发射机反射功率参数还有一些其他的参数，维护工作人员也一直在测量、处理数据、比较门限等，从测量的数据和经验中可以发现，这些参数会有两个限制，一个上门限，一个下门限，此外，还有出厂时的绝对门限值。反射保护与门限发生关系时，发射机系统中有保护模块，其会通过快速形成的驻波比对电路进行检测，如果发现突然间增大的驻波比超出了门限值，该保护模块会在第一时间将发射机射频功能封锁，然后会出现Trip，最后再次回到正常运行状态。这样可以保护功放场效应管不受到损害，确保发射机整体安全。

保护发射机的关键点在于其自身负载的阻抗有没有突然出现变化，而馈线参数的变化没用明显的改变，因此将分析反射保护问题的着手点放在了调配网络的变化和天线参数的变化方面。

2 导致发射机出现反射保护问题的情况

整理以往导致中波广发发射机出现反射保护问题的情况，总结出几种影响因素。实际工作中，出现这种问题时大多数是在恶劣的天气情况下，比如雷电天气、阴雨天气、沙尘天气等，所以可以得出结论，恶劣天气是影响反射保护出现的重要因素。虽然在实际维护工作中，也可能出现因为中波发射塔需要对网络进行调配导致故障出现，从而造成反射保护问题。但是，因为很多原因都可能造成调配网络故障问题，所以本文不对其做详细分析，仅仅对天气因素的影响做深入分析。

3 恶劣天气对中波广播发射的影响及解决措施

中波广播反射受到沙尘、打雷、阴雨等恶劣天气影响，表现为出现反射保护，所以得出一个结论，中波广播发射机出现反射机负载阻抗变化的情况，是由恶劣天气引发的。

3.1 雷电和阴雨天气对中波发射系统的影响

雷雨天气和阴雨天气，空气中含有的水分会更大，空气介电会有一定变化，所以部分大气中电场的强度会突然增大。不管是地表，还是大气中的电荷与场强都出现了分布的变化，从而形成了一个强大电场，而发射塔的天线、拉绳都成为了该电场的“导体”，大大提升了静电感应现象出现的可能性，所以会出现放电现象，以保证“导体”总体电势平衡。出现放电情况时，因为空气被电离，形成了一种电气连接，形成区域在发射塔和拉绳之间，改变了天线原本的等效物理长度，天气阻抗性质也被改变，天线原有电气参数被改变，最后造成了反射问题。在这种天气下，没有出现反射问题，那么就会出现拉绳之间的放电现象，发出噼啪的声音。

强雷电天气情况下，因为中波天线处在很高位置，旁边的高大建筑又比较少，所以天线会形成一个避雷针，招致直击的雷电。即使是一些防雷措施完善的系统，也存在被强雷袭击的问题，受到雷电袭击时发射塔同大地形成连接，保护发射系统不受雷击，这时发射机还是会出现发射保护的问题。当强雷电天气过去之后，检修工作人员总是能在发射塔的底部看见因为放电球放电形成的焦糊痕迹。即使雷击不出现全反射，但是因为雷电振幅的频谱一般集中于1 MHz之下，其能量聚集为几KHz到几百KHz。其有着一定随机性，这就形成了一个干扰频，如果频率接近于发射频率，并且阻塞网络没能起到阻塞作用时，会造成发射机的驻波比一瞬间出现变化，最终导致出现反射保护。

3.2 沙尘天气对中波广播发射的影响

北方天气非常干燥，因为干燥空气中含有很多颗粒，这些颗粒之间会产生摩擦，导致天线与拉绳生成静电。而这些静电的电荷积累到一定程度后，会出现放电，具体通过拉绳阶段放电间隙、拉绳与天线之间放电间隙而出现的，然后与雷雨天气形成的放电对中波发射机产生影响的过程相同，所以发射机也会出现反射保护问题。从理论的角度去看，风越大、空气越干燥，沙尘这类颗粒物在空气中会越多，拉绳感受到的静电也会随之增多，出现反射保护的问题几率也就更大。此种情况下出现反射保护，研究人员能够看到的现象是拉绳间隙出现放电，同时发出噼啪的声响。

3.3 天气原因导致反射问题的解决方案

从上面的分析中可以看出，反射保护问题的出现是因为天线拉绳能够感应到静电，因此中波广播发射设备维护人员应研究出专用静电泄放器，从理论研究角度进行分析，这个装置可以对静电电荷聚集做泄放，从而阻止在天线与拉绳同时放电的情况下，阻抗一瞬间出现变化，控制电压的驻波比也不会突然间变大，从而保证中波发射信号安全可靠地发射。但是，天气情况不是一成不变，到了夏季，天气变化更加明显，夏季阴雨雷电天气中电场强度变得更大。因此可能会存在静电泄放器不能有效控制拉绳静电感应放电的问题，也就不能更好地保护发射机，还会出现反射问题。但是实际应用中，还没有出现这种情况，因此，此种措施有待进一步考察研究。