淺談中波廣播優(yōu)質(zhì)播出

馬闊飛

摘 要：人類進入信息社會，每天都在不停主動或被動接受各種信息，廣播就是其中一種信息傳播載體，廣播因其接收方便、操作簡單、隨機性好深受廣大受眾的青睞。廣大受眾收聽到的廣播節(jié)目音質(zhì)的優(yōu)劣受到諸如天氣、宇宙射線（例日凌等）、地貌地形（高山高樓）、高鐵高速、電磁輻射等的干擾，難以滿足受眾的要求，影響廣播服務(wù)大眾的初衷。如何提升確保廣播設(shè)備的效能，將悅耳的信號送到大眾的耳中，文章總結(jié)個人從事中波廣播發(fā)射的經(jīng)典技術(shù)實例，供同仁和受眾朋友借鑒。

關(guān)鍵詞：優(yōu)質(zhì)播出；調(diào)幅度；電磁兼容；低通濾波

上世紀二十年代無線廣播問世，歷經(jīng)近百年的技術(shù)變革進步，無線廣播的設(shè)備、儀器從電子管設(shè)備到晶體管設(shè)備到大規(guī)模集成電路，特別是軟件技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和大功率MOS管、功率合成技術(shù)的應(yīng)用，無線廣播全面得以大跨度質(zhì)的飛躍。但是，無線廣播播出效果的優(yōu)劣仍然取決于廣播輻射三大系統(tǒng)設(shè)備的運行狀況：音頻信號源系統(tǒng)、廣播發(fā)射機系統(tǒng)、發(fā)射天線系統(tǒng)。三大系統(tǒng)中任何一點出現(xiàn)差池都將直接影響廣播播出效果。在此以中波廣播為例，淺析實際工作案例。

1 音頻信號源是優(yōu)質(zhì)廣播的首要保障

中波廣播發(fā)射機發(fā)射電波種類為A3E模式（即模擬單通道），音頻信號對載波進行雙邊帶調(diào)制，載波功率為額定功率值，調(diào)制功率隨輸入節(jié)目信號的大小而變化。調(diào)制功率為PM=m2PT（PM：雙邊帶調(diào)制功率，PT：額定載波功率，m為調(diào)制系數(shù)亦稱調(diào)幅度），當調(diào)制系數(shù)m=1時，調(diào)制功PM=PT調(diào)制功率最大值。由此可知，調(diào)制度m較低時（例m=0.5時，PM=m2 PT=0.125Pt），大部分功率以載波功率白白浪費了。播出中，調(diào)制度飄忽不定會造成受眾接受的調(diào)制功率PM很小而出現(xiàn)收聽效果差的現(xiàn)象。目前廣泛使用的數(shù)字調(diào)制發(fā)射機調(diào)制能力（也就是常說的動態(tài)范圍）相當大，結(jié)合收音機的收聽效果和中波調(diào)制的音頻信號源以聲音為主的特性，應(yīng)將平均調(diào)制度m保持在0.8為最佳。實際工作中要實現(xiàn)調(diào)制度m=0.8必須保證信號源穩(wěn)定，在調(diào)制前對其動態(tài)范圍提升或壓縮，需要采用數(shù)字化集成化的音頻處理器來實現(xiàn)。

中波廣播的音頻信號傳輸普遍采用光纖傳輸或衛(wèi)星傳輸：

光纖信號—光接收機—光電轉(zhuǎn)換機—音頻處理器—發(fā)射機

衛(wèi)星信號—接受天線—衛(wèi)星接收機—音頻處理器—發(fā)射機

雖然光纖信號在光纖傳輸過程中具有很強的抗電磁干擾性能，但是音頻系統(tǒng)中的接收機、轉(zhuǎn)換機、音頻處理器等諸多設(shè)備，因其設(shè)備內(nèi)部的功率元件、電源、電容電感等，都會產(chǎn)生多種頻率電磁輻射，使系統(tǒng)設(shè)備之間相互產(chǎn)生電磁干擾（尤其信號源系統(tǒng)設(shè)備普遍都是集中放置）。為實現(xiàn)電磁兼容，去除電磁干擾，我們應(yīng)當采取接地、屏蔽措施。

音頻系統(tǒng)接地主要由地井、接地器（接地銅板或銅棒）、連接器（連接銅帶）組成。對于中小功率的廣播發(fā)射臺，地井深不少于8米、接地器有效接地面積1.6平米以上、連接器銅帶寬100mm、厚0.5mm以上，連接器銅帶與接地器和音頻柜的公共接地銅帶之間都要采取銅焊連接、有效焊接面積10mm×10mm以上。

音頻系統(tǒng)屏蔽由兩部分構(gòu)成。（1）音頻各設(shè)備的金屬外殼要由帶有絕緣膠皮的銅質(zhì)導線與音頻柜的公共接地銅帶之間可靠連接，以使音頻各設(shè)備的金屬外殼與大地同電位，它們外殼上感應(yīng)的電磁輻射經(jīng)連接器、接地器泄放到大地。（2）每個U的音頻單元都采用鋁板做音頻設(shè)備（接收機、轉(zhuǎn)換器、處理器等）的支撐，對所有設(shè)備形成二次屏蔽。

為進一步去除音頻信號源上的電磁干擾，確保音頻信號（頻率30-5KHz）純凈的輸入發(fā)射機進而調(diào)制載波，建議在發(fā)射機輸入面板前加裝低通濾波器，濾除音頻以外的雜波干擾；或者選用自帶低通濾波電路的廣播發(fā)射機，進一步純化音頻信號源。

2 匹配可靠的天調(diào)系統(tǒng)

中波廣播的天調(diào)系統(tǒng)包括天線饋線（簡稱饋線）、天線阻抗調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)（簡稱天調(diào)網(wǎng)絡(luò)）、中波發(fā)射天線三部分。天調(diào)系統(tǒng)的功能就是將中波發(fā)射機輸出的高頻電能轉(zhuǎn)換為電磁能經(jīng)由中波發(fā)射天線以電磁波的形式向空間輻射出去。

中波廣播自誕生至今已經(jīng)走過了近百年的歷程，中波廣播發(fā)射機由電子管板調(diào)機、屏調(diào)機到固態(tài)機，隨著科技進步發(fā)展，大功率MOS管、大規(guī)模集成電路、功率合成技術(shù)、軟件技術(shù)的成熟普及，各等級功率的數(shù)字化全固態(tài)中波發(fā)射機已經(jīng)普及；再者，軟件技術(shù)的普遍應(yīng)用使數(shù)字化全固態(tài)中波發(fā)射機實現(xiàn)了循環(huán)調(diào)制和浮動載波功能?？梢钥隙?，現(xiàn)階段的中波廣播發(fā)射機技術(shù)性能方面完全能保證廣播信號的完美優(yōu)質(zhì)。

顯而易見，科學地選配一套恰當?shù)奶祓佅到y(tǒng)，是保障整個中波廣播系統(tǒng)以優(yōu)異性能工作的必要條件。

目前，中小功率的中波發(fā)射臺多選用SDY系列的聚乙烯螺旋絕緣型同軸電纜，主要特性參數(shù)有：特性阻抗、傳輸損耗、頻率特性、溫度特性、額定功率和最大耐壓。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)主要由阻抗調(diào)配網(wǎng)絡(luò)、移相網(wǎng)絡(luò)、阻塞網(wǎng)絡(luò)、吸收網(wǎng)絡(luò)和防雷裝置組成。選擇饋管要依據(jù)發(fā)射機的輸出功率選定饋管的額定功率和最大耐壓，同時，饋管工作在發(fā)射天線近電磁場區(qū)域，饋管的支撐金屬架或金屬拉線上感應(yīng)有高頻電壓，要保持間距以防感應(yīng)的高頻電壓擊穿饋管。最安全的措施是將饋管的支撐金屬架或金屬拉線兩端良好接地。中波發(fā)射臺基本都存在雙頻共塔或多頻共塔現(xiàn)象，這種情況下，阻塞網(wǎng)絡(luò)和吸收網(wǎng)絡(luò)十分重要。阻塞網(wǎng)絡(luò)效能是通過本頻信號、阻塞它頻信號通過網(wǎng)絡(luò)反射到發(fā)射機，造成發(fā)射機工作不穩(wěn)定或干擾發(fā)射出去的本頻信號，影響音質(zhì)、產(chǎn)生雜音。要實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的廣播信號，吸收網(wǎng)絡(luò)的功效尤為重要，因為大多數(shù)中波發(fā)射臺不止一副天線也不止一兩個頻率，在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中重點做好吸收網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，將本臺其它頻率和周邊其它頻率對本頻信號的干擾，通過吸收網(wǎng)絡(luò)實施陷波，凈化本頻信號。

中波發(fā)射天線是一個輻射體，每一個受眾接收的無線電廣播信號都源自這個輻射體，中波發(fā)射天線與發(fā)射機、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)匹配程度直接影響廣播信號的質(zhì)量。普遍使用的中波天線主要有：斜拉線桅桿式天線、自立塔天線、錐面頂負荷新型中波小天線。斜拉線桅桿式天線是傳統(tǒng)的中波發(fā)射天線，在我省使用近八十年，該種天線結(jié)構(gòu)簡單、價格較低、安裝方便，但必須鋪設(shè)大面積的地網(wǎng)（占地60畝/副）；阻抗曲線變化較大，在1000KHz時阻抗最大，天線效率較大、頻帶寬、易與網(wǎng)絡(luò)匹配。自立塔天線外形較美觀、成本較高、結(jié)構(gòu)較復雜、不易維護；阻抗曲線變化略大、阻抗變化曲率較小、不易與網(wǎng)絡(luò)匹配。錐面頂負荷新型中波小天線是近些年研發(fā)的新型天線，它利用長細比原理和錐面緩變原理，降低終端反射和諧振頻率，降低阻抗的變化率，提升天線帶寬。具有占地面積小（36平方米）、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，天線阻抗和天線效率較斜拉線桅桿式天線和自立塔天線小，低頻端阻抗比較小，不易于網(wǎng)絡(luò)匹配，阻抗曲線變化小、場強穩(wěn)定、天波分量大、輻射小、互耦小、電磁干擾小，但在特性參數(shù)和工作穩(wěn)定度方面有待進一步提升。天調(diào)系統(tǒng)與中波廣播發(fā)射機的匹配、天調(diào)系統(tǒng)中天線饋管、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)、發(fā)射天線之間的匹配應(yīng)當綜合前后設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)特性參數(shù)考量，結(jié)合中波臺土地資源情況、地貌地質(zhì)特性、功率頻率、資金狀況等全面衡量，科學的選擇匹配，從廣播信號源頭確保廣播質(zhì)量。

任何事物都具有矛盾相關(guān)的兩方面，受眾所選用的接受器的品質(zhì)、受眾收聽廣播節(jié)目是所處地理位置的電磁環(huán)境等客觀條件也同樣影響廣播節(jié)目信號的質(zhì)量，如果各方面情況均能達到良好狀態(tài)，優(yōu)質(zhì)悅耳的高品質(zhì)節(jié)目定能實現(xiàn)。