關(guān)于廣播發(fā)射臺信號源的安全保障措施

摘 要：目前，各地廣播發(fā)射臺信號來源大多都從衛(wèi)星接收。而由于衛(wèi)星接收信號極易受天氣如雨、雪、雷等自然因素的干擾和影響，又由于多數(shù)發(fā)射臺還不具備光纜、微波、衛(wèi)星這樣多路備份條件，都只使用衛(wèi)星接收信號作為信號源，因此，在現(xiàn)有條件下，采取措施，防范隱患，提高發(fā)射機(jī)信源安全保障能力，確保廣播信號安全優(yōu)質(zhì)傳輸。

關(guān)鍵詞：采取措施；防范隱患；信號源安全保障

作為廣播發(fā)射臺，它的任務(wù)是將廣播節(jié)目信號能夠安全優(yōu)質(zhì)播出。而各地特別是邊遠(yuǎn)地區(qū)廣播發(fā)射臺都是使用衛(wèi)星廣播信號作為信號源。由于衛(wèi)星接收信號極易受天氣如雨、雪、雷等自然因素的干擾和影響。又由于多數(shù)發(fā)射臺目前還不具備光纜、微波、衛(wèi)星這樣多路備份條件，因此，在現(xiàn)有條件下，采取措施，防范惡劣天氣等各種隱患，提高信號源安全保障能力，確保廣播安全優(yōu)質(zhì)播出。而衛(wèi)星廣播接收技術(shù)，人們從不太清楚到逐漸認(rèn)識和掌握也經(jīng)歷了一個(gè)過程。下面對衛(wèi)星廣播接收技術(shù)的基本概念以及保障接收優(yōu)質(zhì)信號的一些措施作簡單介紹，是作者在工作中浮淺的認(rèn)識，僅供同行們參考。

1 同步衛(wèi)星和同步軌道

1.1 同步衛(wèi)星

為實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星廣播，使地面廣大受眾能使用強(qiáng)定性天線接收而不需跟蹤衛(wèi)星，則衛(wèi)星必須對地靜止，與地球的自轉(zhuǎn)同步。這種衛(wèi)星叫做同步衛(wèi)星，或?qū)Φ仂o止衛(wèi)星。

1.2同步軌道

只有在同步軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，才能是同步衛(wèi)星。

同步軌道位于地球赤道面上，是一個(gè)圓形軌道。在同步軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，其圍繞地球轉(zhuǎn)動一周的時(shí)間恰好與地球自轉(zhuǎn)一周時(shí)間相等，因而對地面上任何一點(diǎn)都是相對靜止的，因此，同步軌道又稱對地靜止軌道。

2廣播衛(wèi)星與接收點(diǎn)的關(guān)系

每一個(gè)同步衛(wèi)星都在同步軌道上占有一個(gè)固定的位置，以星下點(diǎn)的地理經(jīng)度λs來標(biāo)志。星下點(diǎn)是指衛(wèi)星與地心連接和地球赤道的交點(diǎn)。λs在東經(jīng)為正，西經(jīng)為負(fù)。

設(shè)以O(shè)為地心；

P為地球表面上一個(gè)接受點(diǎn)，其經(jīng)緯坐標(biāo)（λp，φp）；S為衛(wèi)星；S′為星下點(diǎn)，其坐標(biāo)（λs，0）；P點(diǎn)與S′點(diǎn)的經(jīng)度差為：λp-λs；β為連接S′與P兩點(diǎn)的大圓??；θ為從P點(diǎn)到衛(wèi)星的仰角；ξ為從P點(diǎn)到衛(wèi)星的方位角。

利用球面三角學(xué)可得：

（1）星下點(diǎn)S′至接收點(diǎn)P之間的大圓弧β

cosβ=cos（λp-λs）cosφp

（2）接收點(diǎn)P與衛(wèi)星S的方位角ξ

tanξ=tan（λp-λs）/sinφp

ξ=tan-1 tan（λp-λs）/sinφp

（3）接收點(diǎn)P與衛(wèi)星S的仰角θ

tanθ=（cosβ-0.15127）/sinβ

θ=tan-1（cosβ-0.15127）/sinβ

（4）列舉實(shí)例計(jì)算接收天線的方位角和仰角

例如：衛(wèi)星S為中星6B，其經(jīng)緯度為（115.5°，0）。接收地點(diǎn)P為內(nèi)蒙古通遼市，其經(jīng)緯度為（122.37°，43.35°）。

則：λs=115.5° λp=122.37° φp=43.35°

代入以上公式計(jì)算結(jié)果：

星下點(diǎn)與接收點(diǎn)的弧度β=43.7°

接收點(diǎn)與衛(wèi)星的方位角ξ=9.9°

接收點(diǎn)與衛(wèi)星的仰角θ=39.6°

這樣，這個(gè)接收點(diǎn)的天線的方位角方向正南偏西9.9°，仰角39.6°。在實(shí)際調(diào)整衛(wèi)星接收天線時(shí)會與理論值有些偏差，而仰角和方位角對角度偏差很敏感，稍差點(diǎn)都會收不到信號，所以，調(diào)衛(wèi)星天線時(shí)，在理論值的基礎(chǔ)上，微調(diào)衛(wèi)星天線的仰角和方位角，使信號質(zhì)量達(dá)到最大。

3 采取措施，防范信源安全隱患

自“西新工程”以來邊遠(yuǎn)地區(qū)廣播發(fā)射臺倍受重視，許多臺站從播出1-2套節(jié)目發(fā)展到播出十多套廣播節(jié)目，但信號源依然只使用衛(wèi)星接收信號，因此，為使信號源不能中斷，在現(xiàn)有條件下采取各種措施，防范信源安全隱患，確保接收優(yōu)質(zhì)信號。

3.1 接收設(shè)備的接地處理

隨著廣播電視的迅猛發(fā)展，各發(fā)射臺都采用雙頻共塔或多頻共塔技術(shù)來播出多套節(jié)目。每套節(jié)目發(fā)射機(jī)“主、備”機(jī)配置，節(jié)目信源一般“一主二備”配置。設(shè)備增多，對發(fā)射臺設(shè)備的接地問題提出更高要求，因?yàn)樵O(shè)備接地不好會造成：一節(jié)目信號不干凈，會有雜音或串音現(xiàn)象 ；二電壓不穩(wěn)，甚至在設(shè)備接線端出現(xiàn)打火現(xiàn)象；三遇雷雨天氣易遭雷擊而損毀器件。而且假使其中任一一個(gè)設(shè)備的地線接不好，其他所有設(shè)備都會受到影響，所以要采取措施，防范隱患：對每一部接收設(shè)備的地線進(jìn)行嚴(yán)格處理，公共地與機(jī)房地線和室外地井地線形成“同一個(gè)地”一同焊實(shí)焊老，避免串音等現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 衛(wèi)星接收天線防雷處理

在多年的工作中，曾遇到衛(wèi)星接收天線遭雷擊，高頻頭擊毀造成信號中斷現(xiàn)象。 其他兄弟臺站的也有被衛(wèi)星接收天線雷擊信號被中斷的現(xiàn)象。經(jīng)分析若不想使設(shè)備遭雷擊，唯一的辦法：使雷電信號入大地。那么怎樣能使雷電信號入大地呢？開始本著在不影響播出的前提下試試看的態(tài)度采取了慣用的避雷措施，用約5公分寬的鍍鋅銅板，一端固定在衛(wèi)星接收鍋外殼上，另一端插入地深三至四米，若有雷擊時(shí)雷電信號會通過銅板與大地短路，雷電與大地形成回路，使設(shè)備躲過雷擊而得到保護(hù)。經(jīng)過了十來年的運(yùn)行，設(shè)備再沒遭雷擊，同時(shí)將此措施也向兄弟臺站推廣，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用。

3.3 對信號線進(jìn)行防護(hù)

衛(wèi)星接收天線一般離發(fā)射臺控制機(jī)房有一定距離，從衛(wèi)星接收天線到控制機(jī)房的高頻信號線由于終日風(fēng)吹、日曬、雨淋會被氧化，外皮變硬、變脆而脫皮露芯，性能變差，影響信號質(zhì)量，因此對高頻信號線進(jìn)行地埋處理。用1寸粗的PVC管，把2根信號線穿在管里，其中一根是主信號線、一根作備用線。把穿好信號線的1寸管子地下埋50cm左右，信號線在地下不被風(fēng)吹、日曬、雨淋，從而得到了防護(hù)。有了防護(hù)信號線無需經(jīng)常更換，既減輕了人力也節(jié)省了費(fèi)用，信號安全優(yōu)質(zhì)傳輸有了很好地保障。備用信號線是當(dāng)主信號線有異常時(shí)替換主信號線，多重防護(hù)，以備無患。

3.4 配置多面衛(wèi)星接收天線

針對一顆衛(wèi)星裝配多面衛(wèi)星接收天線，多面接收天線接收多路同一個(gè)信號，N面接收天線收到N路同一個(gè)信號，再利用控制臺切換器的自動切換功能自動從N路信號中取一路作主信源送至發(fā)射機(jī)，“N-1”路作備信源。當(dāng)主信號有異常時(shí)有備路信源提供。

對于發(fā)射多頻點(diǎn)多套節(jié)目的發(fā)射臺而言，采用“多對一”的方式配置更加可取。因?yàn)橐幻嫘l(wèi)星接收天線帶載著中央及省臺的多路廣播信號，接收端可用雙極性高頻頭的雙輸出端口將水平極化和垂直極化信號分別送至兩個(gè)功分器，由功分器按需要分成若干路信號。因此，一面衛(wèi)星接收天線可收到多路不同的廣播信號，那么，裝配多面衛(wèi)星接收天線，能夠收到多倍路不同信號，所以，采取“多對一”的配置，可以實(shí)現(xiàn)“一主多備”的信源安全保障。

作為廣播發(fā)射臺，為能使廣播節(jié)目安全優(yōu)質(zhì)播出，保障信號正常傳輸，采取多種方法和措施，確保廣播播出萬無一失。

參考文獻(xiàn)

[1]何大中.廣播電視技術(shù)手冊（第一分冊）[M].國防工業(yè)出版社，1990.

作者簡介：王呼達(dá)古拉（1963-），女，副高級工程師，內(nèi)蒙古新聞出版廣電局通遼735發(fā)射臺臺長，主要從事廣播發(fā)射工程技術(shù)工作，負(fù)責(zé)本臺全面工作。