关于中波广播发送应用技术的思考

刘敏捷

内蒙古自治区广播电视传输发射中心610台 内蒙古 呼和浩特市 010050

1 中波广播发射机应用技术原理

在实际应用中，中波广播系统功能是由全固态传输系统完成的，所以，在对中波广播传输技术进行分析和研究时，必须认识全固态发射设备结构。常用中波广播发射设备结构分为：电力供应、射频、音频信号处理及监视控制部分，各部件协同配合，方能保障完成发射任务。当前采用的全固态发射装置在稳定性、电声指标、工作效率和成本控制上具有优越性，在实际应用中，遇到小故障不影响广播信号传输质量。

1.1 电力供应

发射设备正常、平稳运转需要电源保障。在设备运行中，需要高、低压变压器为其提供相应+230VDC、+115VDC、±8VDC、±22VDC、+60VDC、+30VDC 及交流24V 等工作电压。高压变压器作用主要是为射频放大器件、功率合成器件等供电，其他各功能模块均采用低电压变压器供电，以满足设备运行需求。

1.2 射频

在发射设备中，首先设备内振荡器发出固定高频振荡信号，该信号经缓冲放大器、前置放大器和射频推动级放大该信号，激励功率放大器，在此基础上，射频经输出合成后，经射频输出端，输送到含带通滤波器的输出网络，保障其输出品质。

1.3 音频信号处理

音频信号处理包括编码、调制、A/D 变换等功能，主要是把信源传来的原始音频信号转换为数字信号，经编码控制射频放大器开关。处理信号时，主要采用相应技术措施解决和防止频谱折叠中的噪声，同时利用滤波器过滤模拟信号，进行滤波处理，确保信号传输质量。另外，本功能模块可以对输入信号进行采样，利用量化处理方法对输入信号进行处理，然后利用调制编码器件对数字编码进行运算，控制射频功率放大器。

多数广播发射台站在发射机前端配备专用音频处理器将进入发射机的音频信号进行预调整，该设备的运用可使原音频信号的动态范围得以压缩，提高平均幅度，增加边带功率输出及收听响度，提升音频分量，弥补音频域窄、音质闷的缺点。

1.4 监视控制

本装置监控与控制装置由开关装置、对外接口、显示装置等结构组成，可以实现对高压电源功率、故障处理电路反馈控制，计算机监控等功能，是中波传输发射系统的关键组成部分。

2 中波广播发送相关技术应用

2.1 智能控制技术

随着模块化技术的出现，中波传输技术智能控制也进一步发展，主要依靠计算机相关软硬件的开发应用。智能控制技术除具有传统的发射机控制功能外，还加入了自动控制、发射设备状态监测、信源音频与开路信号比对、故障告警提示、环境监测、运行数据存档等功能。中波广播传输技术以液晶显示、触摸操作系统、模块化采集等协同一体，具备人机交互、智能检测、智能维护等多种功能，工作人员实时了解设备工作状态，掌握其主要参数，确保信号质量。

2.2 固态机循环调制技术

在功率放大器中，循环调制技术被广泛采用。利用相应预置程序，可以合理分配功率放大器所产生的能量，并根据实际情况实现轮流调节，从而提高工作效率，改善信号品质。实践证明：采用交替循环调整操作，既能提高生产效率，又能有效地保护设备，减少元件损耗，延长设备使用寿命，发挥中波广播发射机故障反馈控制功能。当功放装置发生相关故障时，系统立即找出故障点，发出退出命令，使其自动退出，将故障影响降到最低，保障发射设备正常运行，同时降低装置失效对整体设备的影响，提高输出稳定性。

2.3 直接数字频率合成技术

合理运用直接数字频率合成技术，可以改善中波发射装置输出功率的稳定性和精度，满足设备器件的频率转换要求。在具体实施本技术时，需要使用温补晶体振荡器，借助其确定基本频率，并进行双倍输出信号。经过处理的倍频在DDS 电路影响下产生输出信号，需要使用外部拨码开关进行调频，然后在DDS 电路中输入对应频率控制字，利用其完成后续工作。

2.4 广播系统防雷电技术

广播系统工作时，由于中波传输特点，中波天线桅杆、铁塔是当地最高建筑之一，遭到雷击概率较高，雷电将对中波广播发射工作产生影响，雷电有直击雷电、雷电波侵入、雷电感应等侵扰形式。各发射台站防雷设计包括直击雷防护和感应雷防护，缺失任何一项防护都是不完整的，存在潜在危险。各发射台站防雷措施包括机房、高压低压配电系统、信号源及通讯系统、天馈线系统等设施的雷电防护。

机房是强电电缆、弱电电缆、信号线集中的地方，最容易受直击雷攻击，雷电引起的大电流冲击，使弱电设备遭受损坏，计算机数据丢失甚至是系统瘫痪，造成经济损失和严重的停播事故。机房防雷措施是在机房顶加装超过机房顶2 米的避雷杆，接地铜带做下引线，房檐顶部四周铺设铜管，所有接地引线通过接地铜带引入到地井的方式防止直击雷攻击。

各发射台站户外高压架空线路采用安装架空避雷线，在避雷线每个杆间做一次接地，终端杆增设避雷器，在终端杆附近增设高压保险丝的方式，防止感应雷侵扰，泄放感应雷电。户外供配电场地采用高出变电场地的避雷针和线路并联金属氧化物避雷器的方式防雷。低压配电系统中由于大量设备、众多微电子设备使用，造成越来越严重的浪涌问题。浪涌来源有外部雷电过电压和内部电气设备启停触电放电两种，直击雷和间接雷击造成浪涌引起的事故占比电子线路设备事故80%。按照电气使用规范要求，低压配电系统宜采用在总配电、低压开关分配前及需要雷电防护的发射机供电新路装设三级防雷电压线路浪涌保护器。

信号源及通信系统的雷电防护方法，例如在系统主干信号交换机、主服务器及各级分支交换机、服务器线路上装设RJ45 接口形式的信号防雷器，对感应雷是行之有效的方法。金属铠装电缆的铠装层良好接地，应用超六类屏蔽网线，可以减少感应过电压。

天馈线系统雷电防护，是各广播电视发射台站防护重点。天线防雷措施要求有合格的地网和防雷地井，在天线底部装设放电球，调配网络增设石墨放电装置等方式进行雷电防护。馈线作用是将发射机输出的高频信号传送到天线，大多数中波发射台站均采用射频电缆（馈管）传输高频功率信号，馈管本身有绝缘层，具有防雷和抗干扰功能。另外，馈线两端金属裸露部分可靠接地，馈线杆上方装设避雷线也是防雷的可靠措施。同时，及时检查馈管馈线内部压力情况，减少潮湿空气进入，从而降低馈管绝缘性，使馈线耐雷性变差，也是对馈线的雷电防护。在馈管两端串接馈管防雷器，是馈线防雷的重要措施。

3 中波广播发送技术发展探析

3.1 FPGA 技术应用

FPGA 技术也被称为现场可编程逻辑门阵列，通过对各种可编程器件优化和改进，解决定制电路和门电路数量的局限性，提高器件工作效率。如果把这种技术引入到中波发射系统中，可以对发射系统的调制和编码进行适当调整，改进发射设备各种功能，提高信号传送效率。

3.2 技术管理创新

技术管理工作分为巡机、检修、绩效、备件、设备耗材的全生命周期管理等内容。如何使用贴合实际的创新技术手段，促进广播电视相关技术管理工作发展创新是未来广电从业人员、技术管理人员的一项新课题。以设备耗材全生命周期管理创新为例，可以将采购的每一件设备耗材赋予唯一的二维码，贴于设备之上，工作人员配备专用的扫码读取设备，该设备可读取显示该耗材的全生命周期信息，记录耗材从规划选购、安装试验、验收、仓储信息、投入运行时间、维护检修记录、淘汰报废的过程，设备耗材使用人员完整掌握该设备相关信息，为各设备耗材进行预防检修提供数据参考。

结语

中波广播发射的电磁波可以通过天波、地波传输方式实现绕射式发射，在信号质量和接收便利性方面具有优越性。中波广播技术在信息化条件下的发展和优化可以促进广播通信行业发展。因此，相关技术人员应该加强中波发送技术研究和创新，进一步改进和提高其功能，为广播和其他方面提供技术保障。