中短波发射台卫星天线融雪装置简述

2016-02-28秦绪彬

西部广播电视 2016年8期

关键词：中短波卫星天线融雪

秦绪彬

（作者单位：国家新闻出版广电总局725台）

中短波发射台卫星天线融雪装置简述

秦绪彬

（作者单位：国家新闻出版广电总局725台）

本文首先探讨了卫星天线常用的融雪方法，并对几种常见的融雪装置的安装和使用展开分析，最后以最新的硅晶电热膜融雪装置的构成和原理展开分析，为中短波发射台卫星天线融雪装置的安装和设计提供资料参考。

中短波；卫星发射台；卫星天线；融雪装置

我国北方地区，冬季冰雪天气比较常见。北方地区的中短波发射台卫星天线，在冬季来临后经常受雪衰现象影响，导致信号接收衰减或中断，影响广播节目播出质量。雪衰现象是由于天线表面积雪凹凸不平导致电磁信号发散而造成的，电磁信号的发散，使卫星天线无法全部汇聚到卫星天线的馈源上，导致信号衰减中断。雪衰现象对卫星天线的影响，无疑会降低卫星通讯天线的增益，影响信号传输质量。因此，在北方地区如何做好卫星天线的冰雪清理，对保证信号传输质量尤为重要。

1　卫星天线常用的除雪方法

传统的卫星天线积雪清理，常常采用人工清理的方式，这种方式虽然简单，但由于北方下雪天气比较常见，加之卫星天线大部分都比较高，因而清理起来很麻烦。在人工清理过程中，稍不小心，就会滑落摔伤，给工作人员带来伤害。科学技术的发展，给卫星天线表面积雪的处理带来了新的技术和方法，采用最先进的融雪装置，能够在雨雪天气过后，将天线表面的积雪量降到最低，减弱雪衰现象对卫星天线信号接收和发射质量的影响。如何做好中短波卫星天线融雪装置的安装和处理，则成为北方广播发射台重点研究和实践的课题。

传统的卫星天线除雪方法，是人工攀爬除雪的方式进行的，这种方式不仅除雪效率很低，而且除雪作业还比较危险，容易造成人员伤亡。为了降低除雪难度，大部分中短波发射台都会采用自动融雪技术，在保证融雪质量的同时，降低融雪安全风险。在中短波发射台中，常用的融雪技术包括热风机吹风法、电热膜加热法、电热丝加热法、电热带加热法及自来水喷淋法等。这些融雪技术在中短波卫星天线中的应用，各有优缺点。但相比于传统的人工清雪方式，却都进步很多。在这些融雪技术中，融雪效果最好的就是电热膜加热法。

2　几种常用的中短波发射机卫星天线融雪装置研究

2.1热风机融雪装置使用安装注意事项

热风机使用安装对环境要求较高，在安装热风机融雪装置时，热风机位置要能避雨雪的干燥处,避潮湿。热风机的发热量很高，为了避免通风不好产生高温，需要安装在通风良好，忌在密封箱中使用。热风机安装位置要远离易燃、易爆等危险物品及气体，安装时出风口须上倾15°，下倾10°范围内，机体左右倾度在15°范围内使用。值得注意的是，进风口不可阻塞，出风口用包有隔热材料的配管连接，注意配管不应过长过细过弯及弯曲也不应过多。

2.2电热丝加热法融雪装置的安装使用

在设计元件时，应注意其使用温度，当使用温度超过一定极限时，元件本身的氧化量加快，耐热性降低，特别是铁铬铝电热合金元件，易变形、倒塌，甚至出现断裂，而缩短使用寿命。

元件最高使用温度与元件线径也有相当的关系，一般情况下，元件最高使用温度其线径应不小于3 mm，扁带厚度不小于2 mm。炉内腐蚀性气氛与元件最高使用温度也有相当的关系，而往往由于腐蚀气氛存在而影响元件使用温度和使用寿命。由于铁铬铝高温强度低，元件在高温下使易变形，如选用丝径不当或安装不妥，就会因高温变形而引起元件倒塌，短路现象等，故在元件设计时，必须考虑到其因素。铁铬铝、镍、铬等系列电热合金由于各自化学成份的不同，其使用温度，抗氧化性能以用电阻率的不同唑而决定了使用温度的长短，在铁铬热合金材料内决定电阻率的AL元素，镍铬电热合金材料中决定电阻率的成份为Ni元素。在高温状态下，合金元件表面生成的氧化膜决定使用寿命，由于长时期的间段使用，其元件内部结构不断改变，表面所生成的氧化膜也不断老化和破坏。其元件内部元素不断消耗。如Ni、AL等，从而缩短使用寿命，因此，在选用电炉丝丝径时，应选用规格的线材或厚一点的扁带。

2.3电热带融雪装置的安装

安装电热带时，不应打硬折或长距离拽拉踩压。注意防止电热带外层绝缘划破损坏。连接电热带时，应注意不能超过电热带最大使用长度，电热带最大使用长度为100 m。常规闸门、法兰按厂家《设计安装维护指南》图例施工。平敷电热带的位置应在管道水平下端的位置紧贴管壁保持结合紧密进行施工。缠绕方式按照安装系数，进行施工。电热带纵向应用铝箔胶带全程粘贴，每间隔500～700 mm径向用耐温胶带缠绕一周固定，粘贴方式先径向固定后再用铝箔胶带全程粘贴，确保电热带与管道保持紧密结合，外观平实。

2.4硅晶电热膜融雪装置

某台运用硅晶电热膜设计了一种电热膜融雪加热设备，通过利用硅晶电热膜加热卫星接收天线的背面，在不影响信号接收的前提下，实现了较好的融雪清雪效果。这种硅晶加热膜融雪设备，不仅加热面积大、加热均匀，而且具有节能、环保、使用寿命高的优点。该设备结构简单，容易拆卸，生产安装也比较经济。正因如此，这种硅晶电热膜天线融雪装置一进入市场便受到行业内的高度重视，具有极好的应用前景。

3　小型卫星天线硅晶电热膜融雪装置介绍

小型卫星天线融雪装置的安装和设计技术已经比较完善，因此本文针对上文中最新的硅晶电热膜融雪装置进行介绍分析。这种小型卫星天线融雪装置由硅晶电热膜、供电线路、天线保温隔热层、无线互联网温控系统、外围防风网等组成。

3.1硅晶电热膜

硅晶电热膜由高分子复合材料组成，电热膜载体是用作电热膜的面状基层；外接电极是用来与外电连接的连接点，一般用镀银处理的多股阻燃铜线；绝缘层是由PET膜等构成，其作用是将硅晶电热膜导电体与外界隔离起来。硅晶电热膜具内具有正负极性基团，具有激发其他分子活性的功能，当电热膜内的电子受外界磁场激发做布朗运动，便能够发热。硅晶电热膜稳定性极高、发热均匀、热效率高，能够实现对电能的高效利用。由于该材料防水和绝缘性十分出色，因而将其铺设在卫星天线背面，不容易受环境腐蚀而损坏。

3.2供电系统

硅晶电热膜的热转换效率极高，使用220V供电电源就能够满足系统用电需求。一面3.7m的卫星通讯天线，铺设硅晶电热膜的总功率仅仅有5kW，工作总电流量为25A，电源线界面4m2即可。

3.3保温层

敷设保温层的目的是防止融雪热量泄露，保温层应该敷设于硅晶电热膜下方，可以选择弗龙板等保温材料，并将保温材料与硅晶电热膜粘结在一起，固定在卫星接收天线背面。为了保证卫星天线外观完整，并提高电热膜和保温板的使用寿命，还可以在外面制作阻燃保温外套，并将其覆盖并固定在电热膜与保温材料上。

3.4远程无线控温系统

为了提高融雪装置的工作效率，这种硅晶电热膜融雪装置可以采用智能控温系统实现对加热温度的自动控制。硅晶电热膜无线控温系统装置包含电源开关模块和无线通信模块两部分，当融雪系统工作时，通过通信单元和电源控制单元的协同工作，就能够完成电热膜电源的开闭。智能无线控制单元设计简洁、上手容易，并能够用移动互联设备进行控制和监控。通过远程无线控温装置的安装和使用，有效的提高了融雪装置的工作质量。