中波广播发射技术的维护和发展趋势

【摘要】中波广播发射技术是一种重要的广播技术，具有信号稳定、覆盖范围广、抗干扰能力强等优点。然而，随着技术的不断发展和进步，中波广播发射技术也面临着一些挑战和问题。因此，本文介绍了中波广播发射技术，从发射机、天馈系统、电源系统等方面对中波广播发射技术的维护进行了探讨，并提出了其未来发展趋势。

【关键词】中波广播；发射技术；维护

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.015

1. 中波广播发射技术的基本原理

中波广播发射技术是一种利用中波段电磁波进行信号传输的无线电广播技术，它具有在空气中进行长距离传播且信号稳定性高的特点，这使得中波广播成为一种非常实用的广播方式。该技术主要是通过将音频信号转化为电信号，然后通过天线将电信号发射到空中，以电磁波的形式进行传播。在这个过程中，信号的调制和发射都需要特定的设备和仪器来完成。这些设备和仪器包括但不限于发射机、天线、馈线以及冷却系统等。除此之外，中波广播发射技术不仅可以用于播送语音和音乐节目，还可以用于传递紧急信息，如气象预报和预警，远程教育、农村地区的信息传播以及特定行业的通讯[1]。

2. 中波广播发射系统的组成

2.1 发射机

发射机的主要功能是产生高频振荡信号，并将音频信号调制到高频振荡信号上，通过天线将调制后的信号发射出去。它由多个不同的部分组成，包括电源、调制器、放大器、滤波器、发射天线等，这些部分相互协作，共同完成发射机的功能。其中，电源是发射机的动力来源，它为整个发射机提供电能；调制器是将音频信号调制到高频振荡信号上的设备，它使得音频信号能够被传输到接收设备；放大器对信号进行放大，使得信号的功率足够大，能够被发射天线有效地发射出去；滤波器则对信号进行过滤，去除不必要的噪声和干扰，提高信号的质量；发射天线则是将调制后的信号转换成电磁波并发送出去。

2.2 天线

天线肩负着中波广播发射系统电磁波的发送与接收任务，直接影响着信号的覆盖范围和质量。而中波广播发射系统主要使用的是垂直极化天線，这种天线以地面为反射面，形成以垂直方向为主的电磁场，此类天线具有较高的效率，能够有效地覆盖中波频段[3]。然而，对于不同的环境和应用需求，也需要考虑其他类型的天线，如鞭状天线、倒F天线等。其中，鞭状天线具有较长的电波路径，有助于提高信号的穿透力。而倒F天线则利用了地面的反射作用，能够在高楼林立的城市环境中提高信号的覆盖范围。

2.3 馈线

馈线是中波广播发射系统中的重要组成部分，主要用于将发射机产生的高频电信号传输到天线进行辐射，其结构特性和性能直接影响到整个系统的稳定性和传输质量。馈线的结构较为简单，主要包括屏蔽层和芯线。屏蔽层的主要作用是防止外部电磁干扰，确保信号传输的稳定性；而芯线则是负责传输高频信号的主要通道，它的材料通常采用铜质或铝质，直径和长度则根据发射台的具体需求进行定制。由于馈线在工作过程中不仅需要承受电磁辐射、电磁感应、静电感应等多种因素的影响，还需要保证自身阻抗的稳定性，以实现高质量的信号传输。因此，屏蔽层的设计和材料选择通常采用双层屏蔽结构，以更好地防止电磁干扰。同时，为了保持馈线阻抗的稳定性，馈线终端通常需要进行阻抗匹配处理。这些措施的实施，都是为了确保馈线在各种环境条件下都能保持最佳的工作状态。

2.4 冷却系统

中波广播发射系统中冷却系统的工作原理主要是通过散热器将发射机产生的热量传递到空气中或水中，再通过相应的散热装置将热量散发到环境中。其中，包括风冷和水冷两种冷却方式[4]。风冷主要是通过风扇将发射机内部的热空气吹向散热器，散热器中的铜管或铝翅片将热空气中的热量吸收，然后再将热量传递到空气中。水冷则是通过水泵将水从冷却塔中泵送到散热器中，散热器中的铜管或铝翅片将热水中的热量吸收，再将热量传递到冷却塔中，随后将热水送回水泵处进行循环使用。

2.5 监控系统

监控系统由传感器、数据采集器和监控软件组成。其中传感器负责监测发射机的各项指标，并将监测数据传输到数据采集器中；数据采集器负责对数据进行处理和分析，并将分析结果传输到监控软件中；监控软件负责对监测数据进行显示和报警，并对异常数据进行记录和存储。监控系统作为保护系统，能够对发射机的各项指标进行实时监测，包括输出功率、反射功率、工作电流、工作电压等，以确保发射机正常运行。同时具备故障诊断功能，能够在发射机出现故障时及时发现并报警，缩短维修时间，提高工作效率。

3. 中波广播发射系统的维护

3.1 中波广播发射机维护的必要性

波广播发射机作为保障国家文化传播和信息传递的关键设施，其稳定运行是非常重要的。而对设备进行定期维护保养可以预防多种故障的出现，保障广播电视节目的正常播出，避免给群众带来困扰和不便。通过定期维护保养，可以减缓设备的老化速度，延长其使用寿命，这不仅可以节省更换设备的成本，还可以提高设备的利用率，更好地发挥其功能。此外，通过维护保养，可以确保设备的状态良好，提高信号传播的质量和可靠性。如果设备长期无人维护保养，可能会出现严重故障，不仅会影响广播电视节目的正常播出，还可能导致重大损失[2]。因此，对中波广播发射机进行定期维护保养是预防重大损失的有效措施。

3.2 发射机的维护保养

发射机的定期检查和清洁是维护保养的举措。首先，发射机的检查频率取决于发射机的使用频率和环境。通常情况下，每周应进行一次例行检查，每季度应进行一次详细检查。在检查过程中，应注意发射机的外观是否清洁，各部件是否完好无损，线路连接是否牢固，以及仪表是否正常。如果发现污垢或灰尘，应及时清洁。其次，运行参数的监控可以确保发射机正常运行。需要监控的参数包括输出功率、工作电压、工作电流、频率等。通过监控这些参数，可以确保发射机在正常范围内运行，如果发现异常参数，应及时进行调整和维修，以避免故障的发生。需要注意的是，当发射机出现故障时，需要立刻进行故障诊断和处理。故障诊断的方法有很多，包括观察法、听觉法、触摸法等[5]。通过对发射机的外观观察、倾听其声音、触摸其表面等方式，可以判断出发射机是否存在故障。在诊断出故障后，应及时进行处理，处理方式包括更换部件、调整参数、维修电路等。在处理过程中，应注意安全，避免造成进一步损坏或人员伤害。

3.3 天线系统的维护保养

定期对天线系统进行检查和清洁可以保障信号的发射和接收稳定，减少天线系统的磨损，延长其使用寿命。因此，在检查过程中，要密切关注天线的信号接收质量，及时调整或更换受损的天线。另外，要定期检查防雷设施是否完好，确保其正常工作。在雷电高发期，加强对防雷设施的巡查和维护，及时发现并解决潜在的安全隐患，并根据实际情况对防雷设施进行升级改造，提高其防雷效果。同时，也要定期对天线系统的信号质量进行监测，确保其达到最佳状态。在监测过程中，要对各项指标进行详细记录，以便进行对比和分析。若发现信号质量存在问题，要及时进行调整和优化，确保聽众能够接收到清晰、稳定的广播信号。

3.4 馈线的维护保养

馈线是中波广播发射系统的“血管”，其日常维护保养主要包括定期检查、清洁、加固等。其中检查的主要内容包括馈线的外表是否有破损、老化现象，馈线的固定是否牢固，以及与馈线相连的各个接口是否紧密等；清洁主要是对馈线外表的污垢进行清理，以防止污垢影响馈线的传输效果；加固则是对一些可能存在风险的馈线进行加固处理，以防止其发生意外脱落或损坏。此外，当馈线出现故障时，应立即采取措施进行处理，可以通过对馈线进行分段检查来定位故障位置，然后通过对馈线进行分段供电来实现对故障的隔离，最后对馈线进行全面的检查和维修。

3.5 冷却系统的维护保养

冷却系统维护保养不当会导致设备故障，严重时甚至会引发安全事故。因此，对冷却系统的维护保养十分重要。首先，要定期检查冷却系统是否工作正常，电源线路是否完好，风扇、水泵等部件是否有异常声音或振动。一旦发现异常情况应及时处理。其次，由于散热器表面通常会有灰尘、污垢等沉积物，影响散热效果。因此，要定期清理散热器表面，保持其清洁。同时，还要检查散热器是否有损坏或变形等情况，如有应及时更换。此外，要定期检查冷却液的颜色、浓度等指标是否正常，如有异常应及时更换[6]，并注意冷却液的添加量，避免过量或不足。最后，要注意季节性维护保养。在不同季节下，冷却系统的维护保养要求也不同。例如，在冬季要检查冷却液的冰点是否符合要求，在夏季要检查冷却系统是否有漏水等情况。

3.6 监控系统的维护保养

为确保监控系统可以稳定运行，应定期对监控系统的各种硬件设备进行检查，包括传感器、摄像头和传输线路等。如果发现任何异常现象，应及时进行维修或更换，确保监控系统的正常运行。同时，定期进行软件的维护和清理，删除不必要的文件和缓存，以提高系统的性能和稳定性。为防止监控系统数据丢失或损坏，应定期进行数据备份，并确保备份数据的可用性和完整性，并针对可能出现的紧急情况，制定应急预案，包括数据恢复步骤和操作流程，以便在出现问题时能够及时进行恢复。此外，由于监控系统涉及到网络安全问题，因此，应采取必要的网络安全措施来保护系统的安全性和稳定性。例如，设置强密码并定期更换密码、安装杀毒软件、限制不必要的网络访问等，定期检查系统的安全日志，及时发现并处理可能存在的安全威胁。

4. 中波广播发射技术的发展趋势

4.1 数字化

在传统的模拟信号传输时代，信号的稳定性和清晰度总是难以达到理想的水平，噪音和干扰的影响也无法完全消除。而借助数字化技术，能够显著提高信号的稳定性和清晰度，同时降低噪音和干扰的影响。许多中波广播电台正在逐步进行数字化改造，采用数字调幅（DRM）技术来发送信号[7]，因为数字化技术能够提供更高的音频质量，更稳定的传输，以及更好的抗干扰性能。相较于传统的模拟信号，数字信号传输更高效、更稳定，不仅可以有效避免信号失真，还可以极大地提高音频质量。而且，DRM技术能够将信息与载体分离，使得信号可以在不同的频率上传输，从而增加了频谱的利用率。

4.2 固态化

随着固态功率放大器的发展，中波广播发射正在逐步从传统的电子管发射转向固态发射。固态发射具有更高的效率和可靠性，同时能够降低运行成本和维护难度。而固态化技术的发展得益于半导体技术的进步，通过使用先进的半导体材料和制造工艺，能够制造出具有更高性能和更低成本的固态功率放大器。这些放大器通常具有更高的效率和可靠性，同时具有更长的使用寿命和更低的维护成本。这使得固态发射成为中波广播发射的一个极具前景的发展方向。

4.3 自动化和智能化

随着物联网、人工智能等技术的发展，中波广播发射系统正在逐步实现自动化和智能化。通过引入自动化和智能化技术，能够提高系统的稳定性和可靠性，同时降低人工干预的频率和成本，实现对中波广播发射系统的全面监控和控制。通过实时监测系统的运行状态和各项参数，可以及时发现并解决问题，避免因故障导致的停播事故。同时，还能够实现对系统的远程控制和调度，使得操作人员能够在任何时间、任何地点对系统进行操作和控制。

4.4 网络化

互联网的普及和延伸，使中波广播得以接触到更广大的听众群体，突破了地域的限制。无论是城市还是乡村，人们都可以接收到来自各地的广播信息，使信息的传播更加便捷和高效。同时，还为中波广播提供了实时传输和处理数据的能力，这使得广播的效率和可靠性得到了显著提升[8]。听众可以更加及时地获取到最新的新闻和信息，而不必担心信号问题。这种进步对于现代社会来说无疑是一大福音，尤其是对于那些依赖于广播服务的人群。未来中波广播发射技术将更加依赖于互联网，借助网络的力量实现更加高效和可靠的广播。这不仅会提高广播的质量和覆盖范围，还可以为听众提供更多元化的服务，比如在线互动、个性化推荐等。

5. 结束语

本文探討了中波广播发射技术的维护和发展趋势，具有一定的研究意义。通过对发射机、天线系统、馈线、冷却系统和监控系统的定期检查和维护保养，可以确保其性能和效率的稳定，以提供高质量的广播服务。在进行维护保养的同时，还要加强设备的安全管理，采取必要的防护措施，确保工作人员的安全。随着科技的不断进步，中波广播发射技术将逐渐向数字化、固态化、自动化、智能化及网络化发展。同时，通过持续的技术创新和合理的管理，中波广播发射技术将不断适应时代需求，为广大听众提供更好的广播体验。

参考文献：

[1]祖里比亚·热吉甫.浅谈中波广播发射天线的原理与维护[J].中国有线电视，2020（01）：2.

[2]常青.常见中波广播发射天线构成原理与技术维护分析[J].中国设备工程，2023（09）：98-100.

[3]马玉娥.中波广播发射技术及维护探析[J].西部广播电视，2022，43（06）：234-237.

[4]次仁旺堆.中波广播发射天线技术与安全维护研究[J].新潮电子，2023（05）：28-30.

[5]续芳.中波广播发射天线维护技术分析[J].电子世界，2021（03）：2.

[6]薛晓丹.中波广播发射技术及维护措施分析[J].西部广播电视，2021，42（05）：235-237.

[7]冯学精.中波广播发射技术及维护措施探讨[J].电子测试，2022（15）：128-130.

[8]李江龙.新时期中波广播发射技术与维护探究[J].技术与市场，2021，28（07）：2.

作者简介：于涛（1983—），男，山东沂水人，本科，专业技术9级，工程师。研究方向：中波广播方向。