数字中波广播发射机的优势与发展

2022-02-08许宗华

西部广播电视 2022年1期

许宗华

（作者单位：黑龙江人民广播电台九一七台）

1 数字中波的发展进程

美国于20世纪90年代中期对数字广播技术进行持续研究，2002年诞生了IBOC数据传输系统，该系统技术标准MRSC-5C已获得国际电联的认可[1]。1989年，欧洲也提出使用数字版权管理技术来提高中波传输的质量。我国自主研制的DRM10 kW数字中波发射机已在大连、丽江等地有效运行，通过增加适配板和数字基带编码调制器，实现了模拟和数字广播。

2 数字中波广播发射机的构成

2.1 射频系统

射频系统的功能反映在信号传输中，射频系统由功率合成器、功率放大器、驱动前级和激励信号源组成，是保证信号传输质量的关键，也是系统安全运行的重要手段[2]。技术人员通过射频系统可以对信号进行放大和传播，进一步提高信号传输质量，给听众带来更好的听觉效果。此外，射频系统还包含机内网络，由调配网络和带滤波器组成，二者都具有非常重要的作用。

2.2 音频系统

音频系统由转换器、编码器和音频处理器组成，该系统的功能是对采集到的音频信号进行处理，确保音频信号与射频系统一致[3]。通过这种方式，音频信号可以更好地传播，实现编码的转换和数字信号的传输，这是数字中波广播发射机的重要功能。对于解码器来说，其作用反映在二进制音频信号的转换中，并确定射频输出功率，以保证信号的质量。

2.3 控制系统

控制系统服务功能是数字中波广播发射机的重要组成部分，控制系统可以有效地控制整个数字中波广播发射机，通过控制程序电路，实现故障的自动检测，这是保证发射机安全运行的重要措施。

2.4 供电系统

数字中波广播发射机的运行需要电能的支持，供电系统能够保证科学合理地供电。该系统根据发射机的发射要求合理地调节和控制电源，有利于提高电源的稳定性。为避免过热，有必要将散热冷却系统整合到供电系统中，以保证供电系统的稳定运行[4]。

2.5 计算机系统

计算机系统不仅可以实现中波广播的实时播出，而且能够远程控制信号。计算机系统的应用是保证发射机安全稳定运行的关键。随着信息技术的发展，计算机系统的作用将不断增强。

3 数字中波广播发射机的关键技术要点

3.1 多路信号源技术

数字中波发射机不局限于单个广播信号源，而是包含多路径的系统信号源。近年来，多通道信号源数字广播发射处理技术得到了广泛应用，体现了多通道信号源的实用优势。对于中波广播发射接收处理装置，基于多通道信号源的广播数据采集、信息接收、数据传输和监控模块可以独立运行，有效地防止了各设备模块之间相互干扰[5]。发射机对于模拟广播数据原始传输信号可以实现转换处理，借助D/A板进行信号模拟转换，并增加了实时数据采集和监控功能。广播数据信号通过多信道系统信号源网络，能够达到清晰的传输效果，有效地控制了数据失真安全风险。压缩传输处理的技术手段是提前压缩光波传输内容，并将压缩后的广播电视数据内容传输到数据接收终端。目前，广播电视技术人员可以重点选择双纤三波和单纤双波两种网络模式，以保证网关设备在链路中正常运行，方便接收数据信号。

3.2 意外断电保护技术

广播信号载有关键的新闻内容，如果传输设备突然发生供电中断，则广播新闻内容不能完成传输，从而严重影响广播新闻效果。因此，广播电视台应为中波发射机配备必要的断电保护模块，具有数字和信息功能的断电保护系统可直接连接到广播发射模块，保证广播数据输入正常[6]。广播数据传送一旦出现异常情况，便会立即启动报警模组，以确保相关人员能够及时察觉突发风险因素，从而保障广播数据的安全传送。

3.3 控制界面的切换处理技术

数字中波广播发射机的控制接口设有切换处理模块，可以准确切换信号源的数据。利用解调模块的功能，数据可以自动传输和处理，确保数字中波系统实时接收到数据。灵活选择手动切换和自动切换两种方式，提高系统控制接口的运行效率。光纤通信系统的核心部件包括光发射机、传输继电器、光接收装置、光纤线路等。光纤通信模式有利于确保信号传输的稳定性，并降低传播中数据丢失的可能性，为保证信号内容的及时性和准确性提供必要的技术支持。

4 数字中波广播发射机的优势

4.1 工艺优化

随着科学技术的发展，数字中波广播发射机的应用取得了较好的效果，在生产工艺方面对数字中波广播发射机进行了优化，并在内部结构中采用了集成化方式，极大地减小了设备规模，进一步提高了发射机的性能，保证广播质量。工艺的优化关系到技术发展，过去广播业使用的技术在整体水平上存在一些缺陷，性能不完善，部分功能难以发挥。此外，传统的技术依赖于硬件，设备容量大，占用空间,一旦设备出现故障，其维修需要花费大量时间。经过优化后，发射机硬件得到优化，电子管的广泛应用，不仅缩减了设备体积，还提高了设备性能。对于元器件而言，主要采用高阻抗性能的晶体管，能够基于输入电压控制输出电流，促使中波广播发射机具有良好的稳定性。此外，还有效地延长了发射机的使用寿命，进一步保证了节目播出的质量。

数字中波广播发射机还具有抗干扰的优势，减少了发射信号磁场等因素的影响[7]。传统的发射机结构复杂，容易出现信号失真或丢失等异常情况，而数字中波广播发射机的出现弥补了传统发射机的不足，有效地提高了系统之间的协调性和信号的传输速率。

4.2 运行可靠

运行可靠性是数字中波广播发射机的主要优势，发送端能否可靠地运行决定了节目的收听质量。传统发射机的影响因素多，极易出现中断问题。从长远的角度来看，会影响用户黏性，阻碍行业的发展。为了提高运行的可靠性，数字中波广播发射机在分析原有发射机缺陷的同时，对其设计进行了优化，集成了各种功能，并在设计中应用了自调节功能，减少了发射机信号中断的现象。此外，各子系统对应的功能具有相互独立性，即使某一模块出现故障问题，也不会对系统整体造成损伤。

4.3 效益提升

数字中波广播发射机具有多种功能，其中自动调节功能尤为显著，可以保证设备始终处于最佳工作状态，不仅减少了人为操作，而且明显提高了系统运行的稳定性。数字中波广播发射机可以提高系统的整体运行效率，合理降低运行成本。此外，采用变压器功率合成技术，可以有效降低设备的功率需求，贯彻节能发展理念，进而获取更大的经济效益和社会效益。

5 数字中波广播发射机的发展方向

5.1 结构优化

发射机结构的优化可以有效地提高其性能，而结构优化的关键是选择合适的工艺，确保优化深度。首先，合理选择工艺，可以有效地提高发射机的整体性能，促进广播事业的长远发展。因此，工艺的合理选择也是数字中波广播发射机的主要发展方向。发射机的运行依赖于大量的硬件，硬件的大小在一定程度上反映了发射机的状态。目前的技术水平可以对发射机设备体积进行缩小并能提高信号传输速率。今后，广播行业需要继续改进工艺，这对于进一步改善设备结构具有重要意义。其次，确保优化深度。优化深度也会影响发射机的性能。以往数字中波广播发射机虽然可以达到发射信号和传输信号的目的，但仍然存在一些问题，发射机需要保持长期运行的状态，极易造成设备老化问题，严重缩短使用寿命[8]。现在技术人员在发射机的运行中应采用冷却系统，可以使其温度稳定在一个合理状态，减少过热问题。

5.2 改善系统功能

首先，内部系统功能的改进。目前，数字中波广播发射机的抗干扰性能取决于系统本身，进一步改进系统功能可以提高抗干扰性能，改善信号传输质量，广播业可以通过研究发射机的无线电频率，借助多种设备扩大功率，提高发射机的内部性能。其次，避免外界环境的影响。广播行业需要对数字中波广播发射系统进行优化，使其避免外界环境的影响，这对提高发射率具有重要价值。减少外部环境的影响也是发射机未来的发展方向之一，应用大数据、云计算等可为提高信号传输效果提供支持。现阶段，我国加快了科技研发步伐，广播行业在科技利用方面也在不断变革。有关技术人员应着力减少干扰因素，进一步提高中波传输的质量。此外，应积极创新广播形式，引进多样化的信息处理方法，提高数字中波广播发射机的运行质量。

5.3 确保音质水平

良好的音质是数字中波广播发射机整体改进的方向，发射机的最终目的是准确地传输数据信号，应该更多地满足广播听众的需求。因此，在当前形势下，应该把完善和优化数字中波广播发射机的总体实施思路体现在保证数据传输质量上，结合处理技术确保音质水平达标。

5.4 实时监测中波发射处理

在数字中波广播信号传输处理过程中，外界环境因素容易干扰中波传输仪器，导致广播信号传输失真。在雷电冲击波的强烈影响下，数据会出现频率波动现象，造成声音质量受损。从技术改进和创新实践的角度出发，应积极探索新的技术手段，准确监测信号数据的失真，确定广播数据传输的稳定传输[9]。此外，电磁感应会形成强烈的冲击波，一旦进入中波发射系统区域，该区域的电流磁场会在短时间内迅速增加。中波输电系统中的网络、电缆等基础设施可能发生故障，造成线路大面积烧毁。针对这种情况，应设置防雷层，确保动力传输电压强度控制在1 500 V以内。同时，应将浪涌保护器连接到电源低压开关位置，以确保电源进入线路系统得到保护。

5.5 智能控制

由于数字中波广播发射机的系统相互依存，利用自动化技术来提高系统的安全性就显得非常重要，这些应用需要在规模、运行、维护等方面进行投入，采用自动化的方式进行信号采集和发送。同时，通过智能控制减少故障。人工操作的精度难以保证，加之各种未知因素的影响，经常出现发射信号不稳定问题。发射机虽然具有故障自动检测和预警功能，但缺乏故障处理能力，人工干预仍是主要手段。今后，通过应用智能控制技术，提高设备的安全性十分必要。此外，不断完善功能性。随着数字中波广播发送机的发展，在技术开发过程中，还应逐步开发智能交互能力，充分挖掘数字广播的潜力，为人们提供更优质的服务。

5.6 安全运行

数字中波广播发射机在运行过程中对故障进行预警和提示，能够帮助技术人员及时进行维护，大大提高故障排除的效率。为确保系统的安全运行，数字中波广播发射机内应用了大量新技术，如供电系统、冷却系统等，这些新技术的应用也加强了系统的内部连接性[10]。现代新技术使内部工作结构、音频转换格式和传输技术之间的联系更加紧密，大大缩短了音频产生所需的时间。同时，新增的监控系统不仅可以加强自我调节功能，而且可以提高维护效率，降低维护成本。