关于广播发射台信号源的安全保障措施

摘 要：目前，各地广播发射台信号来源大多都从卫星接收。而由于卫星接收信号极易受天气如雨、雪、雷等自然因素的干扰和影响，又由于多数发射台还不具备光缆、微波、卫星这样多路备份条件，都只使用卫星接收信号作为信号源，因此，在现有条件下，采取措施，防范隐患，提高发射机信源安全保障能力，确保广播信号安全优质传输。

关键词：采取措施；防范隐患；信号源安全保障

作为广播发射台，它的任务是将广播节目信号能够安全优质播出。而各地特别是边远地区广播发射台都是使用卫星广播信号作为信号源。由于卫星接收信号极易受天气如雨、雪、雷等自然因素的干扰和影响。又由于多数发射台目前还不具备光缆、微波、卫星这样多路备份条件，因此，在现有条件下，采取措施，防范恶劣天气等各种隐患，提高信号源安全保障能力，确保广播安全优质播出。而卫星广播接收技术，人们从不太清楚到逐渐认识和掌握也经历了一个过程。下面对卫星广播接收技术的基本概念以及保障接收优质信号的一些措施作简单介绍，是作者在工作中浮浅的认识，仅供同行们参考。

1 同步卫星和同步轨道

1.1 同步卫星

为实现卫星广播，使地面广大受众能使用强定性天线接收而不需跟踪卫星，则卫星必须对地静止，与地球的自转同步。这种卫星叫做同步卫星，或对地静止卫星。

1.2同步轨道

只有在同步轨道运行的卫星，才能是同步卫星。

同步轨道位于地球赤道面上，是一个圆形轨道。在同步轨道上运行的卫星，其围绕地球转动一周的时间恰好与地球自转一周时间相等，因而对地面上任何一点都是相对静止的，因此，同步轨道又称对地静止轨道。

2广播卫星与接收点的关系

每一个同步卫星都在同步轨道上占有一个固定的位置，以星下点的地理经度λs来标志。星下点是指卫星与地心连接和地球赤道的交点。λs在东经为正，西经为负。

设以O为地心；

P为地球表面上一个接受点，其经纬坐标（λp，φp）；S为卫星；S′为星下点，其坐标（λs，0）；P点与S′点的经度差为：λp-λs；β为连接S′与P两点的大圆弧；θ为从P点到卫星的仰角；ξ为从P点到卫星的方位角。

利用球面三角学可得：

（1）星下点S′至接收点P之间的大圆弧β

cosβ=cos（λp-λs）cosφp

（2）接收点P与卫星S的方位角ξ

tanξ=tan（λp-λs）/sinφp

ξ=tan-1 tan（λp-λs）/sinφp

（3）接收点P与卫星S的仰角θ

tanθ=（cosβ-0.15127）/sinβ

θ=tan-1（cosβ-0.15127）/sinβ

（4）列举实例计算接收天线的方位角和仰角

例如：卫星S为中星6B，其经纬度为（115.5°，0）。接收地点P为内蒙古通辽市，其经纬度为（122.37°，43.35°）。

则：λs=115.5° λp=122.37° φp=43.35°

代入以上公式计算结果：

星下点与接收点的弧度β=43.7°

接收点与卫星的方位角ξ=9.9°

接收点与卫星的仰角θ=39.6°

这样，这个接收点的天线的方位角方向正南偏西9.9°，仰角39.6°。在实际调整卫星接收天线时会与理论值有些偏差，而仰角和方位角对角度偏差很敏感，稍差点都会收不到信号，所以，调卫星天线时，在理论值的基础上，微调卫星天线的仰角和方位角，使信号质量达到最大。

3 采取措施，防范信源安全隐患

自“西新工程”以来边远地区广播发射台倍受重视，许多台站从播出1-2套节目发展到播出十多套广播节目，但信号源依然只使用卫星接收信号，因此，为使信号源不能中断，在现有条件下采取各种措施，防范信源安全隐患，确保接收优质信号。

3.1 接收设备的接地处理

随着广播电视的迅猛发展，各发射台都采用双频共塔或多频共塔技术来播出多套节目。每套节目发射机“主、备”机配置，节目信源一般“一主二备”配置。设备增多，对发射台设备的接地问题提出更高要求，因为设备接地不好会造成：一节目信号不干净，会有杂音或串音现象 ；二电压不稳，甚至在设备接线端出现打火现象；三遇雷雨天气易遭雷击而损毁器件。而且假使其中任一一个设备的地线接不好，其他所有设备都会受到影响，所以要采取措施，防范隐患：对每一部接收设备的地线进行严格处理，公共地与机房地线和室外地井地线形成“同一个地”一同焊实焊老，避免串音等现象发生。

3.2 卫星接收天线防雷处理

在多年的工作中，曾遇到卫星接收天线遭雷击，高频头击毁造成信号中断现象。 其他兄弟台站的也有被卫星接收天线雷击信号被中断的现象。经分析若不想使设备遭雷击，唯一的办法：使雷电信号入大地。那么怎样能使雷电信号入大地呢？开始本着在不影响播出的前提下试试看的态度采取了惯用的避雷措施，用约5公分宽的镀锌铜板，一端固定在卫星接收锅外壳上，另一端插入地深三至四米，若有雷击时雷电信号会通过铜板与大地短路，雷电与大地形成回路，使设备躲过雷击而得到保护。经过了十来年的运行，设备再没遭雷击，同时将此措施也向兄弟台站推广，现已广泛应用。

3.3 对信号线进行防护

卫星接收天线一般离发射台控制机房有一定距离，从卫星接收天线到控制机房的高频信号线由于终日风吹、日晒、雨淋会被氧化，外皮变硬、变脆而脱皮露芯，性能变差，影响信号质量，因此对高频信号线进行地埋处理。用1寸粗的PVC管，把2根信号线穿在管里，其中一根是主信号线、一根作备用线。把穿好信号线的1寸管子地下埋50cm左右，信号线在地下不被风吹、日晒、雨淋，从而得到了防护。有了防护信号线无需经常更换，既减轻了人力也节省了费用，信号安全优质传输有了很好地保障。备用信号线是当主信号线有异常时替换主信号线，多重防护，以备无患。

3.4 配置多面卫星接收天线

针对一颗卫星装配多面卫星接收天线，多面接收天线接收多路同一个信号，N面接收天线收到N路同一个信号，再利用控制台切换器的自动切换功能自动从N路信号中取一路作主信源送至发射机，“N-1”路作备信源。当主信号有异常时有备路信源提供。

对于发射多频点多套节目的发射台而言，采用“多对一”的方式配置更加可取。因为一面卫星接收天线带载着中央及省台的多路广播信号，接收端可用双极性高频头的双输出端口将水平极化和垂直极化信号分别送至两个功分器，由功分器按需要分成若干路信号。因此，一面卫星接收天线可收到多路不同的广播信号，那么，装配多面卫星接收天线，能够收到多倍路不同信号，所以，采取“多对一”的配置，可以實现“一主多备”的信源安全保障。

作为广播发射台，为能使广播节目安全优质播出，保障信号正常传输，采取多种方法和措施，确保广播播出万无一失。

参考文献

[1]何大中.广播电视技术手册（第一分册）[M].国防工业出版社，1990.

作者简介：王呼达古拉（1963-），女，副高级工程师，内蒙古新闻出版广电局通辽735发射台台长，主要从事广播发射工程技术工作，负责本台全面工作。