无线电中波广播维护分析

托 杰

（作者单位：西藏自治区广播电视局隆子中波转播台）

近年来，我国社会经济快速发展，无线电广播技术作为现代无线电广播系统中十分关键的一部分，在人们的生产生活中扮演着十分重要的角色。中波广播系统的运行管理十分重要，高质量的维护管理工作，能够降低无线电中波广播各类设备、设施的故障率，保证通信广播的稳定性。尤其是在当下无线电中波广播系统规模越来越大、技术结构越来越复杂的情况下，日常维护、检修、保养工作正面临着巨大的挑战。因此，本文结合实际，对无线电中波广播的维护技术和管理机制进行更深入的探讨。

1 无线电中波广播概述

1.1 基本概念

无线电中波主要是指在广播通信中频率处于300 kHz～3 MHz的无线电波，其发射带宽为9 kHz，频段范围为526.5～1 605.5 kHz。得益于较强的传播能力、环境适应力、抗干扰能力和出色的传输效率，中波广播在当代社会无线电广播领域中应用最广泛，在工业生产、群众生活中扮演着重要角色。在广播技术领域应用中，无线电中波有天空波和地面波两种信号传输方式，在多数情况下，两种传输方式是同时存在的，导致信号接收方面会面临一些困难。因此，中波在几百公里内的无线电传输中比较适用，适合在区域内的无线电广播、导航、飞机通信及海上通信等方面使用[1]。

无线电中波广播维护主要是指为维持无线电广播系统的正常运行状态，发挥中波传输技术应用优势，对相关设备、设施、线路进行维护管理的过程。通常情况下，无线电中波广播的维护对象主要有两大类，即中波广播发射天线、接收天线的维护。广播发射机一般位于广播单位的管理操作端，而发射天线、接收天线一般位于露天区域。显然，不同技术类型和不同应用环境的设备、设施维护所面临的困难是存在较大差别的，需要充分结合其特点制定合适的维护管理机制。从另一个角度来讲，现代无线电中波广播系统不仅包括各类硬件设备、设施，还包括重要的软件系统、数据库等，这意味着维护管理机制需要进行优化创新。

1.2 技术特点

无线电中波的传播形式和长波类似，不同的是，长波在电离层中的穿透程度较浅，在电离层下界面就可以发生反射。而中波的传输频率相对较高，需要在电离层深处位置发生反射。中波广播是一种采用调幅方式的广播类别，在广播领域中常被提起的AM波段实际上就是指中波广播。这种广播主要是依靠地波，配合一小部分天波形式进行传播。当无线电波接触到导体后，随机产生感应电流，同时损耗少许能量[2]。大地作为自然界最大的天然导体，其对中波的吸收能力很强，所以通常情况下以地波作为主要传输形式的中波传播距离不会太远，一般为300 km左右。并且，由于电离层密度会受到太阳光影响，所以中波传输距离会受到日夜或天气变化的影响。

2 无线电中波广播维护难点和必要性

2.1 维护难点

无线电中波广播系统包括主要发射机系统和与之配套的天线系统，前者具有技术结构复杂、零部件体量大的特点，而后者具有分布地点分散、设施占地面积大的特点[3]。尤其随着现代无线电广播技术在各个领域的应用率越来越高，无线电中波广播系统的复杂程度也越来越高，给日常维护管理带来了巨大挑战。首先，无线电中波广播发射台设备设施的维护管理同时需要掌握基础工程、电力、通信网络技术的技术人员，对该类维护管理队伍的组建和管理要求较高。其次，广播天线系统通常位于野外，同时不同地理环境下发射塔和线路的结构形式可能存在差异，这意味着维护管理方式也需要有针对性变化。当然，部分地区自然条件较为复杂，导致基础设施巡检、故障处理难度非常大。特别是由于野外环境复杂、生活工作条件较差以及存在一些安全隐患，导致部分地区无线电中波广播维护队伍的人才储备难度较大[4]。

2.2 必要性

如今，无线电中波广播作为覆盖人们生产、生活的最主要的广播技术形式，无论是服务对象的广泛性，还是基础设施的复杂程度，都达到了前所未有的状态。但是，受传统技术条件的影响，部分设备、设施的技术功能结构与当下的应用场景存在一定冲突，需要持续对其进行维护和逐步更新升级。同时，无线电中波广播系统中有很多设施位于野外，这些设施和装置很容易受到复杂的野外环境的影响而出现故障。任何故障的发生，都可能对无线电中波广播信号质量和稳定性产生不利影响，进而影响广播用户的使用体验。尤其在一些生产和公共管理服务领域，广播系统出现故障，可能产生严重的后果。另外，无线电中波广播系统中的电力系统如果存在故障，还有可能引发触电事故、火灾事故，给工作人员乃至群众的生命财产安全带来损害。从无线电中波广播维护工作的意义来看，高质量的维护管理首先有助于确保系统各个构件和设施保持良好状态，降低故障率，保证用户的使用体验；其次可以促进故障检修维护工作从传统的“事后管理”转变为“事前管理”，对多数故障和事故风险进行提前处置，减少因发生故障而带来的损失。而且，必要的维护和保养工作还可以有效减少系统设施损耗，提高各类资源利用率，提升广播系统运行效益。

3 无线电中波广播主要维护对象

3.1 中波发射机

无线电中波广播系统中，中波发射机主要负责将产生的通信信号以中波形式发射出去，设备主要由大量电子元件构成。在如今无线电中波广播系统规模越来越大的背景下，发射机的结构复杂程度也越来越高[5]。具体来讲，无线电中波发射机主要由射频系统、低频系统、PDM电路系统、天馈线系统等构成，各个系统又包含大量不同类型的构件、零部件及线路。在无线电中波广播系统中，中波发射台也是比较重要的装置。通常情况下，中波发射机运行期间需要稳定可靠的电力系统进行馈电，供电系统的稳定性与中波发射稳定性直接相关，所以在运行中需要配置合适的电压调节器。在无线电中波发射台中，音频系统对广播节目质量有直接影响。而音频系统除本身设备状态外，环境温度、湿度等都可能影响其运行状态。

3.2 中波发射天线

无线电中波广播系统中，中波发射天线的作用不言而喻，其通常需要在比较复杂的运行环境中负责中波信号发射任务。具体来讲，当前我国无线电中波广播技术领域比较常用的发射天下主要有以下几种类型：

一是斜拉线顶负荷单塔天线。该天线主要适用于小功率中波电台（频率不超过900 kHz），这种发射台在信号输入时阻抗比较低，所以发射效率也比较低，为满足发射要求，通常要在发射塔顶部安装三根斜拉线来提升其高度[6]。相对比较常见的单塔发射天线系统而言，这种天线的顶负荷存在较大不同。在该天线系统施工安装时，对拉线与地面夹角有严格要求（60°），这是保证中波发射频率稳定性的关键，所以这类天线系统的维护关键也在于斜拉线状态和角度问题。

二是单塔天线。在应用无线电中波广播技术中，发射中波时需要发射垂直的极化波来达到信号高速传播的目的。也就是说，中波发射天线中，垂直于地表的单极振子是比较主流的表现形式。而单塔天线可以作为整个发射天线系统的振子，以满足日常信号发射的需求[7]。中波单塔这种发射天线系统可以基于一个点完成大范围的无方向性辐射，进而实现大范围的广播信号覆盖。多数情况下，各地区的基础单塔天线都是高度在76 m左右的轻型塔，塔力学结构一般为拉线式。中波单塔一般由地网、绝缘底座、桅杆及放点球等部件和元件构成，虽然构成相对简单，但是在日常维护中不仅涉及基础维护，还涉及高空维护，维护管理难度也较大。

三是小天线系统。在传统技术条件下，我国多数地区的无线电中波广播天线系统都以桅杆天线为主要形式，这种形式的天线系统占地面积大、造价较高，同时后期维护管理的难度较大。而随着现代技术的发展，业界出现了一种新型的小天线发射线路系统，其主要利用折叠阵子结构和锥面顶负荷来提升电阻整体分量。该结构形式在减少系统占地面积和降低维护难度的基础上，可以最大限度提升中波发射效率[8]。

4 无线电中波广播发射机的维护管理要点

4.1 做好故障分析

在无线电中波广播发射机的日常运行中，比较常见的故障主要有以下几种类型：其一，发射机无法开机，或开机出现异常噪声。导致这一问题的常见原因包括电路连接问题、关键元件故障等，如正常情况下，中波广播发射机在发射信号时，如果本身接收状态不良，或是设备激励信号存在问题，技术人员一般会重点检查发射机振荡器、激励器是否存在故障。其二，信号发射失败，缓冲放大器故障灯亮。该故障主要表现为发射机无法正常发射中波信号，技术人员需要着重检查缓冲放大器，进行故障处理或器件更换。其三，发射机功率异常。主要表现为设备其他部件运行正常，但是输出功率存在异常，无法支持信号的正常、稳定发送。针对这一问题，技术人员通常需要对系统输出方式和反射功率进行检查，发现故障并进行排除。

4.2 加强日常巡检

发射机作为无线电中波广播系统的核心组件，对其进行日常故障检查和维护十分关键。为此，相关单位需要加强对该设备的故障诊断、巡检和维护保养，其中涉及的检查方法和技术非常关键。通常情况下，针对无线电中波广播发射机的检查应包括以下几个流程：第一步，外观检查。按照广播机的设计图纸、出厂图纸，对其外观进行肉眼检查，看是否存在异常变形、开裂、锈蚀问题，同时检查各个故障灯位置是否正常、是否存在遮挡，再检查是否存在短路烧焦的情况[10]。第二步，内部检查。内部检查需要按照严格的技术流程，通过打开外壳观察或使用仪器进行探测的方式进行检查，内部视觉检查内容主要包括各部件是否完好，是否存在变色、锈蚀、开裂等情况。然后，通过专业电路仪器、电磁感应仪器，对各个组件的功能状态进行检查，尤其重点检查系统工作状态下的电压、电流是否处于正常范围，是否存在异常电磁干扰等。在价差中用到的主要方法包括电压法、电流法、电阻法、波形法等，需要根据检查对象和要求进行灵活应用[9]。第三步，试运行试验。即通过模拟不同工况和运行环境，对无线电中波广播发射机运行状态、适应性和极限能力进行检测。该类检测用到的方法包括分段检测法、开路法等，目的是明确发射机能否适用于多种运行工况和环境条件，并对其抗压能力进行科学评估[11]。从中波广播系统日常巡检机制建设的角度来讲，由于无线电中波广播发射天线通常具有位于户外、覆盖面广、所处环境复杂的特点，针对天线装置的维护管理要采取合适的巡检机制，应当结合维护检修人员和相关设备的状态，按照每周巡检、每月专题检修的机制，对天线基础设施进行检测。首先，通过肉眼观察的方式，检查发射天线系统的基础支护结构、绝缘基础、天线装置外观是否完好，重点检查各部件是否存在损坏、锈蚀、变色的问题。其次，对天线发射塔附近环境进行检查，看是否存在环境威胁，做好外部防护网的检查和维修，避免动物进入附近造成设施损坏；再检查是否存在火灾隐患，尤其夏季高温和冬季干燥的天气状况下，要排查火灾危险源。

4.3 做好设备清理

做好设备除尘清理。无线电中波广播发射机属于精密仪器，其外部和内部的清洁性也会影响运行状态，所以需要针对发射机系统情况开展除尘清理工作。首先，要按照规范的方式，对发射机各组件外壳进行常态化清理，确保外壳无尘土、无杂质、无油污水渍。其次，要定期对发射机内部进行必要的清理和维护，这就需要专业技术人员在设备关机状态下进行，此时可以同步检查易耗件、易耗材料，及时进行更换。需要注意的是，针对发射机外部和内部的清洁维护，要使用专业工具，严禁使用容易产生静电的抹布、金属工具，避免造成设备短路故障。

4.4 做好器件更换

无线电中波广播发射机属于一种使用率较高的电子系统，构成其主要功能系统的元器件、零部件数量庞大且类型多样，而每种零部件都有其使用寿命。通常情况下，零部件的损耗程度与其运行状态息息相关，这就要求维护管理人员全面了解各种构件和零部件的使用寿命，结合理性检查和专题检查来分析损耗状况，对其进行及时维护和更换处理。例如，发射机激励器作为系统中运行频率较高的元器件，其日常损耗量是比较大的，如果系统存在同频干扰或功率无法达到标准值的情况，维修人员通常可以先检查发射器面板，重点排查激励器故障。如果发现是激励器的问题，可以先通过降低调节增益输出电位器来减少干扰，若依然无法解决，则要对其进行更换。

4.5 升级管理技术

无线电中波广播发射天线的维护需要由专业人员采用专业仪器，对关键组件、参数进行检测维护、判断故障，并采取科学方法进行处理。例如，在接地线、地网系统维护中，要做好线路的完整性检查，对短路故障风险进行识别。尤其要检查线路和支护系统焊接工艺情况，对焊接不到位或锈蚀问题进行处理[12]。再采用地网系统电阻检查措施，及时发现非正常运行状态，针对性制订科学方案进行处理。同时，要积极建立维护管理数据库，对天线系统发射中波广播的频率参数进行动态监测和分析，及时发现异常并进行维护处理。从中波广播管理的角度来看，有必要基于信息化、智能化技术，制定高度智能的管理机制。一方面，针对传统无线电中波广播天线系统要积极对日常巡检、故障处理技术进行升级；另一方面，要在加强新型天线装置建设的同时配套合适的技术维护机制。首先，通过安装传感器和微处理器的方式，对天线系统各部件电压、电流以及信号频率进行实时监测，监测管理人员通过中央处理器显示端实时了解辖区各发射塔系统运行状态，对非正常情况进行重点研究，及时进行干预和处理。同时，可以安装24小时监控系统，通过该系统摄像头实时判断画面中是否存在大幅度变化的情况，对非法闯入或雷击、起火等异常情况进行图像捕捉和传输，发出预警，提醒相关技术人员进行检查处理。值得一提的是，这类监控系统还可以监测现场环境温度、湿度的变化情况，对故障风险进行预警和提前处理。

5 结语

现代社会快速发展，无线电中波广播作为广播技术领域应用率非常高、受众覆盖面非常广的技术形式，给人们的生产、生活都带来了良好体验。但是，在技术条件和社会发展进程中，无线电中波广播基础设施、设备、技术系统等出现的一些故障，不仅会影响用户的使用体验，还可能会导致一些事故发生或经济损失。为此，广播电视行业有必要充分结合无线电中波广播技术设施、系统、装置的特点，从技术、管理等角度构建完善、精细且符合实际的维护管理机制。再结合现代技术的应用，对无线电中波广播系统运行状态进行实时监测，及时发现各类故障和事故风险，并采取科学有效的方法进行处理。唯有如此，才能进一步提升无线电中波广播系统的运维管理水平，在此基础上提升系统运行管理效益。