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大功率广播发射台短波馈线安全性的探讨

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大功率广播发射台短波馈线　安全性的探讨　［广电总局无线局技工处毛旭辉］　近几年来，各地大功率短波广播　发射台都进行了大规模的技术改造，　架设了许多不同类型的大功率短波天　馈线，分布在全国十几个省。什么样　的馈线才是安全的，下面就现有的几　种馈线进行探讨。　目前计算馈线安全系数均采用　ＢＢＣ公司（ＢＲＯＷＮ　ＢＯＶＥＲＩ＆ＣＩＥ）提　供的方法。如四线平衡馈线和笼形平　衡馈线，下面介绍这两种馈线安全系　数的计算方法。　对于四线平衡馈线如图１。　Ｄ是不同相的线间距离　Ｄ１是同相的线间距离　ｄＥ是导线的直径　

对于由直径为ｄｓ的导线组成的　绞线有ｄＥ＝ｄ一０．２ｄｓ　ｄ为绞线的标称直径，Ｄ、Ｄ１、ｄＥ、　ｄ、ｄｓ单位均为ｍｍ　特性　…　一２Ｄ　Ｉ＋　－…　Ｉｎ是自然对数　导线表面的最大电场强度　“一　］ｓｉＩ’小峦Ｈ　单位：ＫＶ／ｃｍ　…ｔｇＩ　＋（告）３］　Ｕ是在Ｎ（ｋＷ）载波功率、１００％调　幅、驻波比ＳＷＲ、特性阻抗Ｚ的情况　下的线间电压有效值　对于笼形平衡馈线如图２　

Ｄ是两相笼间距离　Ｄ　是笼的直径　。　ｎ是组成笼的导线数目　ｄＥ是组成笼的导线的直径　对于由直径ｄｓ的绞线ｄＥ＝ｄ－０．２ｄｓ　ｄ为绞线的标称直径，Ｄ、Ｄ　、ｄＥ、　ｄ、ｄｓ单位均为ｍｍ。　ｒ　ｒ———ｎ＝一１　特性阻抗　ｚ　１　＋Ｊ［　卜　１　，　Ｌ　Ｊ　ＤＥＣ为笼的等效直径　ｌｎ是自然对数　导线表面的最大电场强度　ｏｏｘ眦Ｉ¨　Ｄ　Ｄ　畦　１　１　～　单位ｋＶ／ｃｍ　对两种馈线　ｕ＝２×　（ＫＶ）　电晕场强强度Ｅ　Ｅ　＿１４．７ＸｍｌＸｍ２￣Ｄ２３（１＋　）　，／Ｄ２３×ｄＥ　单位ＫＶ／ｃｍ　Ｄ２３是在环境温度ｔ。Ｃ下海平面　Ｈ高的相对湿度　Ｄ２３：—０．２９２２　ｘ　Ｐ—＇（ｍＢａｒ）　２７３＋ｔ。Ｃ　Ｐ’＝Ｏ．９５×Ｐ（ｍＢａｒ　Ｐ是海平面Ｈ高的气压，系数０．　９５是为了考虑低压天气条件　ｍｌ是表面系数，１对应擦亮的导　线，０．８１对应新导线。　ｍ２是潮湿系数，１对应干燥导线，　０，８对应雨中导线，０．５对应大雨中的　导线。　Ｅ，　安全系数ｓ　ＢＢＣ公司认为高效率低损耗馈线　的安全系数应在２到２，

５之间，并指　维普资讯 http://www.cqvip.com 取决于增益平坦度，实际则由波长的　分布和光泵的转换效率决定。通过使　用两种波长泵浦激光器（光泵），可在　中心波长处获得小于１．５ｄＢ增益平坦　度。但要用常规的光泵实现有效的拉　曼放大，还必须采用拉曼增益系数是　普通色散补偿光纤２倍的高非线性　（ＨＮＬＦ）光纤才行。因此，目前ＬＲＡ　的价格与４波长ＣＷＤＭ的中继器（经　光／电／光即Ｏ／Ｅ／Ｏ变换）相当，费用　较高，但考虑维护运营的成本后，它　仍然经济。重要的是ＬＲＡ解决了特大　城市长市中继的传输问题，同时又拓　展了ＣＷＤＭ系统的应用领域和市场。　ＬＲＡ可安装在系统终端设备上作　为功率补偿放大器，如图４ｃ所示。它　除了用于点到点传输外，还可如图４ｄ　所示，与上／下光路复用器（ＯＡＤＭ）　一起构成环形网络，实现灵活地上／下　光路与扩展环的节点的功能。　（４）开发每波长传输１　０Ｇｂｐｓ高速　技术，以提高系统的容量，保证网络　经济地升级扩容。这需要解决１０Ｇｂｐｓ　系统的色散补偿和超宽带光放大技术　等问题。　（５）与以太网相结合，与高性能路　由器连接构成宽带ＩＰ城域网，开发支　持ＳＤＨ、ＦＣ、ＦＥ、ＧＥ、ＲＰＲ、ＥＳＣＯＮ　等多种业务接口的设备，提高网络安　全性、可靠性和管理技术，提高市场　竞争力。　（６）在适合的ＣＷＤＭ光路中插入　ＤＷＤＭ光系统（光路）。因为１个２０ｎｍ　（２５００ＧＨｚ）的光路可容纳２５个Ｏ．８ｎｍ　（１００ＧＨＺ）的光路或５Ｏ个０．４ｎｍ　（５０ＧＨｚ）的光路，通常选用技术成熟　的１５５０ｎｍ波长区。今后在城域网中　它将起到新的作用。例如ＬｕｘＮ公司　已演示了一种同时混合传输ＣＷＤＭ　￣ｆｌＤＷＤＭ的技术解决方案，该方案能　支持２Ｏ个光路，其中有４个ＣＷＤＭ　光路和１６个ＤＷＤＭ光路。这样就可　快速经济地增加ＣＷＤＭ系统光路数　量，不仅可克Ｊ］ＥＣＷＤＭ波长数不多的　缺点，而且可实现ＣＷＤＭ系统的灵活　升级扩容。　（７）与光交换等新技术相结合　ＣＷＤＭ与光交换等新技术相结　合，可向智能光交换网络迈进，实现　多业务处理，动态地按需分配波长或　带宽Ｉ并在ＣＷＤＭ系统上开发类似　ＭＳＴＰ的多业务汇聚功能，可提高　ＣＷＤＭ系统的各波长的利用率。此　外，在ＣＷＤＭ系统上增加子速率复　用功能，再增）Ｊｎ￣－层交换功能，将二　层交换机和ＣＷＤＭ系统整合在一　起，就可提高ＣＷＤＭ系统的接入和　汇聚能力与使用的灵活性，大大扩展　ＣＷＤＭ设备的应用范围。　４结语　ＣＷＤＭ系统可以利用城市已有　旧型号的光纤，包括不能在ＤＷＤＭ　系统上使用的Ｇ．６５３／Ｇ．６５２光纤，充　分挖掘光纤的潜力Ｉ升级扩容过程十　分简单，并且在扩容过程中，业务中　断时间很短，对原有业务影响小，利　用ＣＷＤＭ技术很容易以波长区分用　户，便于运营商为用户提供波长出租　业务，总之，它是一种低成本、易开　通、组网应用灵活的新兴传输技术，　为城域网的建设，为接入网与核心网　的连接提供了经济可行的解决方案。　展望未来，ＣＷＤＭ技术在城域网应　用的前景一片光明。圃　出经验认为１．５就足够了。　按照ＢＢＣ公司提供的方法，对一　些馈线的安全系数进行计算，结果如　下，计算条件均为ｔ。＝４０，ｍｌ＝０．８１，　表１　ｍ２＝０．５，ＳＷＲ＝２　在这些台的馈线中５６４台的四线　式平衡馈线计算的安全系数是１．７，　馈线使用了四十年一直比较安全，　台名　功率　气压　馈线型式　阻抗　安全系数　（ＫＷ）　ｍＢａｒ　ｍｍ　（】　５０１　１５Ｏ　８２５．２　ｎ＝６ｄＥ：ｄ　２９９．６　１．９　Ｄ　＝８０　Ｄ＝ｄＯ０　ｎ－１６　ｄＥ＝４　５。０　８２５．２　Ｄｃ＝１２８　２５０　２．１　Ｄ＝５ｏｏ　ｄＥ－６　Ｄ１－３０Ｃ　５６４　１２Ｏ　１０３９．３　Ｄ＝３Ｏ０　２９７　１．７　ｎ＝１　４０Ｅ＝４　６５４　５Ｏｏ　９６７　５　ＤＣ－１３Ｏ　２５０．２　２　２　Ｄ＝５Ｏ０　ｎ＝１　２０Ｅ＝４　３３１　５００　１０３３．９　Ｄｃ－－８６　３Ｏｏ　１．９２　Ｄ＝５Ｏ０　５０１台的１５ＫＷ笼形馈线的安全　系数是１．９，在使用的这几年一　直没出现任何问题，５０１台￣ｎ６５４　台的５００ｋＷ笼形馈线的安全系　数分别是２．１和２．２，在使用的这　几年也一直没出现任何问题。而　８３１台５００ＫＷ笼形馈线的安全系　数分别是１．９２，在使用的这几年　里出现过多次馈线打火，烧断馈　线，大部分情况是有草木灰或飞　乌落在馈线上造成的，这说明馈　线的安全系数处于临界状态，一　有意外就不安全。　从以上分析可以得出，根据国　内外的经验，５００ｋＷ大功率馈线，笼　形馈线的安全系数要达到２．Ｏ以上。　１５０ｋＷ左右的馈线的安全系数要达到　１．７以上。圆

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广播发射台的电击与防护措施

广播发射台的电击与防护措施

广播发射台的电击与防护措施　应用科学　

段华容　

（湖南人民广播电台４１００００）　

【摘要】本文介绍了在中波广播发射系统的维护、检修及值班工作中，如何防止高频感应电压、静电等对人身造成的特殊电击，提醒在这个系统工　

作的人员做好自身安全防护。　

【关键词】中波广播高频电压特殊电击安全防护　

中波广播发射机使用的频率为５３１～１６０２ＫＨｚ，波长为５７５～１８７ｍ，基　

本上采用垂直绝缘天线塔发射，因此电场极化方向与地面垂直，磁场极化　

方向与地面水平。这也就导致收音机的广播听众在使用拉杆天线时，天线　

往往要垂直才能够最大限度的接收发射台发射的电场广播信号，以保证良　

好收听；若采用磁性天线接收，则应水平接收，且磁棒方向要与发射台方向　

垂直，达到最佳的收听的效果。长期在中波发射台这一系统的工作人员，尤　

其是在一线维护设备的工程技术人员，处于这种特殊电场环境下，往往有　

过遭受高频及其它特殊电击的感受。本文就有关这方面的电击机理与防护　

问题，进行一些探讨，希望能够使更多的同行们引起重视，相互借鉴，取长　

补短，减少甚至避免类似情况的发生。　

一、防止绝缘材料不当遭受高频电击　

因为中波广播发射功率比较大，天线上的高频电压很高，既使当今最　

小功率等级的１ＫＷ发射机，视其输出阻抗不同，馈线上也有２００￣５００伏的　

有效高频电压值，在槽路及天调网络部分，由于电路要产生谐振，会有数倍　

甚至数十倍的电压。这种中波高频电压的防护与常见的２２０伏５０Ｈｚ工业　

低压低频配电线路有近似之处，但要特别注意中波广播使用的频率相对很　

高，电流趋肤效应明显，许多在５０Ｈｚ工频电压下使用良好的绝缘材料，此　

时已不能完全适应，表现为绝缘程度下降较多，必须采用高频绝缘材料，而　

一般的塑料把起子、钳子等工具，接触到带有高频电压的部位是不安全的，　

也不要站在普通工频供电使用的绝缘胶皮上带电工作。因为在高频电压场　

合，它们的绝缘性能已下降，安全保护作用降低。普通电工黑胶布也不宜在　

【广播电视安全播出管理规定】无线发射转播台实施细则

【广播电视安全播出管理规定】无线发射转播台实施细则

《广播电视安全播出管理规定》无线发射转播台实施细则

第一章 总则

第一条 为指导和规范无线发射转播台（以下简称发射台）安全播出管理工作，根据《广播电视安全播出管理规定》，制定本实施细则。

第二条 本实施细则适用于发射台的技术系统配置及运行、维护、技术管理工作。

第三条 根据发射台的覆盖范围和影响程度，发射台安全播出保障等级分为一级、二级、三级，一级为最高保障等级。保障等级越高，对技术系统配置、运行维护、预防突发事件、应急处置等方面的保障要求越高。有条件的发射台应提升安全播出保障等级。

（一）中央直属发射台、位于省会城市的省直属发射台、省会城市和计划单列市所属发射台应达到一级保障要求；

（二）其他省直属发射台、地市所属发射台应达到二级保障要求；

（三）县级发射台应达到三级保障要求，县以下转播台宜达到三级保障要求；

（四）以下将“三级保障发射台”、“二级保障发射台”、“一级保障发射台”分别简写为三级、二级、一级。

第二章 系统配置要求

第一节 供配电系统

第四条 外部电源应符合以下规定：

（一）三级宜接入两路外电，如只有一路外电，宜配置自备电源；

（二）二级宜接入两路外电，其中一路应为专线，调频、电视发射台和发射总功率小于100千瓦的中短波发射台暂时做不到两路外电的，应配置自备电源；

（三）一级应接入两路外电，其中一路应为专线，当一路外电发生故障时，另一路外电不应同时受到损坏。调频、电视发射台和发射总功率小于100千瓦的中短波发射台应配置自备电源。

第五条 供配电系统应符合以下规定：

（一）高、低压供配电应符合现行国家、行业标准和规范；

（二）三级播出负荷供电宜设两个以上独立低压回路，并具备自动或手动互投功能；调频、电视发射台的发射控制设备和信号源设备宜采用不间断电源UPS供电，UPS电池组后备时间应满足实际负荷工作30分钟以上；

大功率短波发射机VSWR保护及原理分析

大功率短波发射机VSWR保护及原理分析

电力电子 • Power Electronics

230 •电子技术与软件工程󰀡󰀡

Electronic Technology & Software Engineering【关键词】大功率 短波发射机 VSWR保护电

路

1 发射机中的VSWR简介

在发射机射频电路中存在带有能量的信

号，这部分信号主要是从信号源产生，并接入

到具有特性阻抗的传输线ZO当中，该信号的

负载输入阻抗为ZL。如果想要实现从信号源

至负载传输功率最大化的目标，那么有特性阻

抗的ZO就需要与输入阻抗ZL相等，否则射频

电路中仅会有部分能量被负载吸收，剩余的部

分则会被反射回信号源。可对ZO进行如下定

义：传输线上任意一点的电压与电流的比值，

由该定义可知，传输线上的信号由两个部分叠

加而成，一部分是入射信号，另一部分是反射

信号，通常情况下，这两部分信号的幅值并不

相等，叠加后的波形为行驻波，它的特点体现

在如下两个方面：一方面是位于波腹处的振幅

为入射与反射信号峰值电压的和，另一方面是

位于波节处的振幅为入射与反射信号峰值电压

的差，具体如图1所示。

而VSWR为电压驻波比，可将其定义为：

行驻波中，波腹处与波节处峰值电压的比，可用下式表示：

（1）在上式当中，为发射系数，可通过下式进行求解： （2）利用式（2）求得射频电路中反射系数后，

便可通过计算得出VSWR的值。

2 大功率短波发射机VSWR保护电路原理

2.1 保护电路分析

在大功率短波发射机当中，带有滤波器

的VSWR保护电路的工作原理与天线VSWR

保护电路的工作原理基本相同，唯一的区别是

前者取样元件的位置与带通滤波器的距离比较大功率短波发射机VSWR保护及原理分析文/于宾

文章从发射机中的VSWR简介入手，论述了大功率短波发射机VSWR保护电路原理。期望通过本文的研究能够对大功率短波发射机运行稳定性的提升有所帮助。摘 要近，而后者则与阻抗微调电路的距离比较近。

借助带有滤波器的VSWR电路能够对发射机

输出网络与合成器内任意一点的驻波进行检

短波发射机天线分析

短波发射机天线分析

《装备维修技术》2021年第10期

—249—

短波发射机天线分析 曲令军 （新疆维吾尔自治区广播电视局节目传输中心6501台，新疆 乌鲁木齐 830000） 摘 要：随着现代化信息技术的不断发展，应用于广播电视行业的技术也得到了相应的更新。在广播电视领域，对短波发射机天线的使用一直是大家比较关注的问题，优化天线功能可有助于实现对广播电视服务质量的有效提升。本文主要分为三部分，首先介绍广播电视短波发射机天线的基本概况，然后总结天线的分类，最后结合某些具体情况阐述短波天线在使用中需要注意的问题。下面本文开始对短波发射机天线的使用进行分析。 关键词：广播电视；发射机；短波天线 一、广播电视短波发射机天线基本概况 对广播电视短波发射机天线的应用，主要是依靠完备的短波天线自动调谐系统来实现的，为了使应用效果达到最好，短波天调系统会针对能够影响应用效果的一些参数进行自动调整。通常我们所关注的几项参数有：天线的输入阻抗、天线的极化方式、天线的增益、天线的主瓣、副瓣、波瓣宽度、副瓣电平、前后比、方向函数等，其中天线的输入阻抗、极化方式和增益是我们所关注的重点。合理地调试好天线的输入阻抗有助于实现能够传输效率的提升，一般认为，天线的输入阻抗要接近于馈线阻抗。天线的增益主要是实现辐射性能的全面提升，若想实现这一目的，需要我们结合天线的物理属性来做最合理的设计，比如天线的形状、尺寸、大小、结构，以及材质。天线的极化方式有很多种，极化方式与天线的安装方式有直接关系，为了减少天线之间的相互干扰，一般我们会采用水平或垂直的极化方式，但在有些情况下，水平和垂直的极化方式并不能满足实际需求，所以，双极化天线、交叉极化天线和圆极化天线便开始得到更多应用。需要说明的是，上述几项参数是互相联系和互相影响的，我们不能单一的从某一参数说明天线的好坏。 二、广播电视短波发射天线的分类 广播电视短波发射天线的分类方式有很多种，按方向性进行划分有：全向和定向两种；按工作频段进行划分有：短波频段、超短波频段、卫星/微波频段；按能量来源进行划分有：有源和无源；按信号极化分类有：线极化水平/垂直、圆/椭圆极化左旋/右旋。下面简单介绍一种短波天线类型： 1.短波多模多馈天线 这是一种全向宽频带天线，可以配3个发射机同时异频工作，适合远、中、近距离的通信，天线的工作效率取决于螺旋线的长度和大口直径。 2.短波扇锥天线 这种天线一般应用于固定通信台站，天线具有在工作频段范围内 免天线调谐、全方位、高效率等特点是固定台站对中远距离进行可靠通信的优选天线。 3.菱形短波天线 这是一种方向性强的天线，其方向系数可达50-100，工作频带宽，结构简单，架设方便，可作为远距离通信。但需要占用几十到上百米的场地，并且天线效率低，副瓣多而大，信噪比较差。 4.笼形天线 笼形天线工作频带较宽，适用于近距离通信，每一臂是6-8根3mm的硬铜线排列成一个圆筒，两端用笼圈固定后逐渐缩小，最后将导线扎结在一起。 5.角形天线 这种天线适用于宽波段弱定向近距离，水域对称天线的一类，但它的两臂斌不在一条直线上，一般成90°或120°的夹角。 6.角笼形天线 为得到宽频段特性，角形天线的双臂也可采用笼形结构，常用于近距离广播业务或备用天线。 7.单线行波天线 单线行波天线由主振子、辅助振子、宽带匹配器等组成，具有快速架设、便于携带等优点。不用天调、节省携带台电池，全频段保持低驻波比，辐射率较高，最远可通1500公里以上。斜拉架设可实现高、中仰角全向通信，平拉架设可实现中、低仰角定向通信。 8.同相水平天线 该类型天线是由若干个同相馈电的水平对称振子组成的边射式平面天线阵，具有强方向性、低驻波、高增益等优点。为定向天线，可以双向辐射，也可以在振子后面加反射网单向辐射，根据仰角要求设计天线挂高。 三、短波天线在使用中需要注意的问题 1.防干扰 天线架设前需要测试当地电磁环境，选择电磁环境较好的场地，尤其是要注意工作频点上是否有其他电磁干扰。 2.天线场地 （1）天线需要被架设在空旷地，不要接近建筑物、高土坎或架空电线忌讳高达建筑物和高压输出电线。 （2）天线架设在山上或山附近时，需要考虑高山对电磁波的吸收问题。 （3）天线架设不要接近高大树木，要考虑使用双极、笼形天线主臂远离树木。 （4）力求做到在保护距离内无阻挡。 3.避免发射天线距离过近 天线距离较近会引起互调干扰，比如某大型短波广播电台，在试运行期间发生过由于2幅天线距离不够，发射频率又相近，一部发射机的功率通过天线耦合到另一发射机内，引起发射机互调，互调产物影响到航空导航频率。这种情况下调整天线间距或加装单向器，就能有效排除干扰。 4.天馈线 尽量选用质量较好的产品，这样能够有效降低电磁的干扰，提高收发信号质量。同时在安装时要保证可靠性，注意接头污垢、进水、绑扎不牢、久经风吹雨打等问题造成密封处断裂，进而导致驻波比上升，从而损坏发射设备。 5.防雷与接地 天线应做防雷措施，天线置于直击雷防护区域，同时馈线加SPD防雷管，天线铁塔及馈线金属外壳部分必须做好接地处理，接地网良好。每年雷雨来临季节做好维护检查，雷电天气尽量不使用，防治雷电引入损坏接收机或有源天线。另外，接地可使用铜板、铜棒深埋入地下，如果有冻土，需在冻土以下，如果大地接地电阻较高，需要做降阻处理。接地电阻不应大于4欧姆。 6.架设高度及方向 架设高度一般会影响发射和接受天线的仰角，应根据不同天线类型和通信站之间的距离及电离层高度等参数计算天线架设的高度，施工过程还需要根据实际情况调整天线架设高度。对于有方向性通信的天线，有时需要1对1或1对多要求的，需把握的原则是尽量将天线主瓣对准主站。 7.考虑天气的影响 大风、暴雨、严寒、酷暑等天气需要天线及馈线不能拉的太紧，同时一定的张力，防止天线及馈线损坏。 8.安全性 架设天线需要考虑安全性，包括：人员安全、材料安全、设计安全。在攀高过程中，安装人员需携带进行安全绳作业。材料要选用结实的钢制及铝制材料和导电性好的铜制材料，要注意防腐防锈。 9.工作频率的选择 需要根据天线的类型、日夜及夏冬、通信距离选择合适的通信频率。因为随着工作频率的升高，电离层吸收减少，穿透电离层的高度也越高，传播距离也越远。 10.电源对通信质量的影响 在选购电源时，一定要挑选功率容量大、输出电压纹波小、电磁屏蔽特性好、电路设计余量大的静化电源产品。 结束语： 短波发射机天线的应用方式将直接影响广播电视的质量，对行业发展也有很大影响。因此，当我们在选择用何种方式进行应用时，必须首先了解清楚每一种应用方式的特征和特点，同时还要明白天线参数的价值、意义，以及应用时需要注意的问题。同时，我们还需要注意天线类型特点对应用效果的影响，以保证最大效果的输出。 参考文献： [1]孙晨.基于DRM系统DF100A型100kW短波发射机的数字化实现[J].广播电视信息,2020,27(12):73-77. [2]张伟生.2kW短波发射机无输出功率故障分析[J].中国有线电视,2020(11):1337-1339. [3]吕剑北.DF100A短波发射机调谐故障及解决措施[J].科技创新与应用,2020(33):136-137. [4]吴忠博.小功率短波发射机保护问题探究与分析[J].中国有线电视,2020(10):1199-1201.