探析小功率短波发射机保护问题

新疆广播电视局节目传输中心9166台：马江辉

小功率短波发射机在人们日常生活中扮演着重要角色，为人们提供了稳定的信号。短波发射机主要利用声波的短波波段信号进行信息传输，接收机接收信号后进行格式转换获得传输信息，并通过其他方式将信息展示。随着人们科学技术发展，短波发射机种类和功能不断增加，小功率短波发射机成为广受人们喜欢的信号传输装置。保障小功率短波发射机安全稳定运行非常重要，这是电信行业非常关注的内容，也是短波发射机发展过程中不可避开的话题。

1.小功率短波发射机

短波发射机是一种信号发生装置，优点是功能多、体积小、操作简单，在大部分环境下都能运行，极大地满足人们的信号传输需求。我国进入21世纪后科技不断进步，在短波发射领域也取得了一系列突破，短波技术日益成熟，并逐步在多个领域应用。目前我国研究的小功率短波发射机能够运行在一些环境非常恶劣的地方，并能够稳定了发射信号。但短波发射机工作时依然会出现各类问题，如信号丢失、信号错误或者掺杂杂波等，这些问题的产生受到发射机电气元件、环境气候和机械部件等影响较大，尤其是长期运行过程中小功率短波发射机的机械部件磨损严重容易发生故障，导致信号发生稳定性受到影响。由此可见，保障小功率短波发射机工作稳定性非常重要。

2.小功率短波发射机安全运行隐患

小功率短波发射机经常处于不间断运行状态下，这种状态下发射机面对的安全隐患因素相对较多，如高频保护、高压保护、雷击保护和运行环境等都可能带来安全风险，图1为采用555芯片制作的短波发射机。所以需要对影响小功率短波发射机安全运行的因素进行研究，分析相关因素形成的原因，结合发射机运行环境要求和维护标准等制定解决措施，为发射机安全运行提供稳定的和可靠的环境。

2.1 高频保护

目前市场上同流的小功率短波发射机在电源标准方面基本一致，几乎全部采用高频开关电源作为其运行的动力。发射机工作时对电源产生感染，从而影响电源工作安全性。例如，电源处于GIS隔离期间时内部产生暂态电压，导致短波发射机信号传输质量降低，严重时可能导致机器停机。出现暂态电压时，电流还会通过电网进行传递，导致发射机内部多处出现暂态电压，如果暂态电压问题严重，发射机的控制设备、传输设备以及直流系统等无法正常工作，导致发射机发生故障。此外，高频暂态电压的存在还会使得电源内部系统运行受到影响，严重时破坏电源的内部结构，导致电能损耗增加，同时带来安全风险。小功率短波发射机工作频率范围为500kHz-1500kHz，信号发射装置位于空旷的地面，受磁场极化影响较大，进行维护检修时维护人员极易受到电击，从而带来人员伤亡问题，增加了不稳定的安全隐患。高频保护问题在小功率短波发射机安全影响因素中出现的频率相对较高，如果无法有效解决这一问题，小功率短波发射机所面临的安全隐患问题将会持续增加，严重时将会对小功率短波发射机的运行稳定性和结构安全性造成不可忽视的影响，带来一系列安全风险事故。

图1：采用555芯片制作的短波发射机

2.2 高压保护

小功率短波发射工作主要以高压电源为主，因此系统电压相对较高。在实际应用发射机时，为了得到优质滤波效果，设计时设计人员往往将滤波电容安装在电源负载附近，从而实现预期的目的。但是采取这种设计方法也会带来安全隐患问题，例如滤波电容事故，导致发射机系统受到破坏，信号无法顺利传输，或者电路保护能力降低，如果电路保护功能完全丧失，那么工作人员开展维护检修工作时则需要面对巨大的安全风险，图2为宽带短波发射电路。高压保护带来的安全风险隐患无论对于发射机本身而言还是对于维护检修人员而言都有着不利的影响，保障发射机系统安全运行的关键是确保保护系统能够处于正常工作的状态，如果发射机出现运行过载问题，保护系统能够第一时间提供良好的保护措施，防止发射机和维护人员受到高压伤害，从而保障发射机和人员的安全。高压保护问题带来的影响相对较大，在既往的安全事故中高压保护所占比例相对较高，这种问题与其自身运行环境和运行条件有着紧密地联系，想要将此类问题解决应该从小功率短波发射机运行环境和条件入手，不断地优化和调整运行环境，降低系统自身运行导致的各类安全风险问题概率，从而更好地提升发射机的安全性。

图2：宽带短波发射电路

2.3 雷击保护

小功率短波发射机属于电器设备，在特定的条件下受到雷击的影响较大。例如，在雷雨季节工作时小功率短波发射机面临的安全隐患因素相对较多，雷雨带来的不稳定因素影响着发射机安全运行。雷雨季节出现强降雨天气后，雷云中会积攒大量的电荷，带有不同电荷的雷雨碰撞后产生电厂，电厂强度达到一定程度后出现强放电情况，如果发射机处于电厂范围内必然受到影响。虽然许多单位在建设发射塔时都会增加防雷击装置以避免发射塔受到雷击的影响，但是一些防雷击系统维护检修工作不到位，甚至存在着防雷击系统修建完成后未进行一次检修，如果防雷击系统存在问题，小功率短波发射机处于雷雨天气运行，那么其受到的威胁将会增加，可能导致发射机出现损坏。雷击保护问题对小功率短波发射机造成的影响较大，确保雷击保护系统安全和稳定运行是解决这一问题的关键，如果雷击方法系统自身存在着缺陷，那么系统保护的效果将会降低，严重时必然打来更多安全风险事故，解决这类问题必须对雷击防护系统进行优化并制定有效地维护检修措施，推动维护检修工作的常态化。

2.4 运行环境

运行环境关系着小功率短波发射机安全性，一些单位设计发射塔时选址不够合理，发射机处于复杂的声波环境下，加之周边遮挡物较多，所有影响了发射机信号传输。一些单位使用发射机时对于发射机环境优化工作的重视程度不足，发射机周边存在着许多电子设备，一些电子设备能够发生短波信号，从而使得小功率短波发射机的信号清晰度降低，部分发射机处于危险的运行环境下，容易受到人为破坏或者自然破坏问题的影响。确保发射机运行环境的稳定性，减少人为和自然因素带来的影响可以提升小功率短波发射机运行环境的安全性，因此运行单位应进一步重视对发射机运行环境的优化，从而更好地保障其安全稳定工作。运行环境带来的不稳定性影响因素较为突出，分析以往的安全故障数据可知，运行环境直接和间接影响着小功率短波发射机的安全，不稳定的运行环境增加了其运行风险，导致安全事故频出，解决这一问题应围绕着小功率短波发射机的运行环境制定相关的措施，最大限度将小功率短波发射机运行环境带来的影响降低。

3.小功率短波发射机安全运行策略

随着技术发展小功率短波发射机功能不断增加，与此同时其受到不稳定因素的影响也变得更为严重，解决和降低不稳定因素带来的影响对于小功率短波发射机安全运行有着非常重要的意义，因此研究人员需要围绕着小功率短波发射机日常工作中常见的安全隐患问题入手，分析相关问题形成的根本原因，制定相应的解决措施，从而更好地保障小功率短波发射机的安全性，为人们提供稳定良好的信号传输服务。

3.1 解决高频保护问题的策略

高频环境下小功率短波发射机容易电流趋肤效应现象，从而带来不同程度的安全隐患问题，想要确保小功率短波发射机在这种环境下依然处于安全的运行状态，可以对电路的导线材料进行优化，使用绝缘效果更为理想的绝缘材料，减低高频带来的影响。高频绝缘材料的特点是能够隔绝高频电压，并且具有很强的物理强度，在出现高频保护后高频电压对发射机的影响非常小。与此同时，想要将高频电源带来的影响减小应合理调整输出二极管位置和滤波电气位置，使得滤波电气和二极管的端口位置保持足够的距离。此外，输出二极管的安装方法和滤波电路所处位置都是导致高频保护问题出现的因素，滤波电容应靠近二极管的端口位置。针对静电放电现象，可以采取对控制端口信号输入大小的方式进行降压，通过TVS管拉大信号电路距离，从而提供更好的保护。

3.2 解决高压保护问题的策略

滤波电容发生故障后将会导致滤波电容的保护作用丧失，从而打来安全隐患问题，严重时将会致使维护人员安全受到影响。针对这种情况，应该从预防性保护方面入手，制定预防性的保护方法，防止电路出现过压状态，从而发生严重的电击事件。一是对电源生产作业进行有效控制，电源中必须加入接地保护装置，在过压状态下能够有效地将电流传递至大地，防止出现电击事件，这种设计方法能够为电容电压提供非常稳定的泄放通路，防止因为电流积累导致电压持续升高，提升电路安全性，进行实际操作时，工作人员采取缓停措施，将电路中过载的电流逐步排放，等到电路安全后进行后续的操作，从而保障工作人员的安全性，使得电路更加稳定的运行。二是进行维护工作时维护人员应该发挥出自动化装置的作用，借助于自动化设备进行工作，能够快速地检测出电路存在的安全隐患问题，从而更好地制定安全维护措施。

3.3 解决雷击保护问题的措施

雷击保护系统是小功率短波发射机系统中重要的组成结构，其对于保障小功率短波发射机安全性发挥着重要作用。为了保障小功率短波发射机能够在雷雨天气中安全运行，必须保障雷击系统能够处于稳定运行的状态下。一是应该合理设计雷击保护系统，考虑到小功率短波发射机对发射环境的高要求，必须在发生机各系统中安装防雷击系统，使得各系统受到雷击的风险降低，从而确保发生机能够安全运行。二是应该定期做好发射机维护检修工作，检测防雷击系统能否工作，如果发现问题应第一时间进行处理，避免因为防雷击系统无法正常运行导致发射机系统受到损坏。三是采用多套防雷击系统，通过多个系统的协调工作能够实现对发射机系统最大化保护的目标，更好地为发射机系统提供稳定的防雷接地保护功能。雷击保护系统的完善能够为小功率短波发射机提供稳定和安全的运行环境，避免了恶劣天气下小功率短波发射机运行安全风险概率增加这一问题出现，因此工作人员应优化防雷击系统，通过科学的方法设计更为理想的防雷击系统。

3.4 解决运行环境问题的措施

系统运行环境关系到小功率短波发射机运行的安全性，因此必须对发射机运行环境进行优化。首先要解决的问题是选址问题，应该尽量选择空旷的区域，周边存在的建筑物相对较少，尽可能避免选择地势过高的区域，这样可以为发射机提供安全稳定的运行环境。其次要解决的问题是系统设计问题，良好的系统设计方法能够使得各项功能更好地发挥出来，设计阶段应该采用高标准的系统材料，这样可以避免系统处于长时间运行状态下出现机械磨损问题，防止发射机出现系统故障。最后要解决的问题是人为影响问题，受到人为因素影响小功率短波发射机运行的安全风险可能提高，针对于这种情况应该制定良好的管理措施，对技术人员的工作方法进行科学管理，避免工作人员出现违规操作，从而更好地保障发生及运行环境的安全性和稳定性。

总而言之，小功率短波发射机安全稳定运行非常重要，在其运行过程中受到多种因素影响可能出现安全问题，这些问题对于发射机和工作人员安全都会产生不同程度的影响，严重时带来财产和人员损失。针对这种情况，工作人员应该仔细分析日常维护过程中小功率短波发射机存在的问题，从相关问题形成的角度入手分析小功率短波发射机受到的具体影响，并制定合理的措施解决这些问题，为小功率短波发射机安全稳定运行打下良好的基础。