恶劣天气对中波广播发射的影响分析

贾 蕾

（甘肃省广播电视局环县广播转播台，甘肃 庆阳 745700）

0 引 言

中波广播发射是将调制后的音频信号转换为无线电波，通过中波频段的天线发送至空中，以覆盖特定区域内接收设备的传播方式。目前，多数中波广播发射站出于减少干扰、保证信号传播效果的考虑而建设在空旷的地带。这种选址方式规避了信号传播过程中可能受到的外界干扰，但同时增加了中波广播发射系统、设备和站点遭遇恶劣天气影响的概率。近年来，一些地区出现雨雪、雷电、沙尘等恶劣天气对中波广播发射活动产生的影响，也印证了这种情况真实存在。因此，中波广播发射台站要对恶劣天气可能造成的影响给予足够的关注，根据系统和站点的实际情况，采取相应的技术措施，降低或者避免恶劣天气给中波广播发射造成的不良影响。

1 恶劣天气对中波广播发射的影响

1.1 雨雪天气的影响

雨雪天气对中波广播发射的影响主要体现在3 个方面。一是大气中水分和电荷变化对中波信号传输产生的影响。雨雪天气，大气中的水分和电荷会增加。水分和电荷的存在，使得电磁波与空气之间的相互作用增加，导致信号出现衰减和衍射现象，缩小传播距离，难以覆盖远距离的地区[1]。二是潮湿的环境可能导致中波信号与其他无线电信号相互干扰。雨雪天气中，由于湿度增加，电磁波在传播过程中可能发生散射和折射，使信号路径变得不稳定，从而引发信号相互干扰，导致信号质量下降，使中波广播收听变得困难，甚至可能导致信号丢失或交叉干扰。三是雨雪天气增加地面的反射和散射现象，导致信号出现多径传播效应。这里的多径传播指的是信号通过多条不同路径传播到接收点，可能经历不同的时延和相位变化信号的传播，会造成干扰和衰减，导致广播信号的混叠和叠加，进一步影响广播质量。

1.2 雷电天气的影响

雷电天气对中波广播发射的影响也比较大。一是容易引起传输中断或干扰。中波广播是使用天线与接地网络的LC 共振传输模式进行信号传播的。雷电天气中，闪电产生的强电磁场和电流可能导致天线受损或产生故障，进而使得广播信号传输出现中断或引起信号干扰。二是引起天线网阻抗发射变化。雷电冲击会导致中波天线网的阻抗发射变化，影响广播系统的匹配性能以及发射信号的传输效率和质量。同时，不匹配的天线阻抗可能导致信号反射和损耗，使信号强度减弱[2]。三是引起发射设备静电力响应。雷电天气中空气介质的变化可能引起发射设备的静电力响应，这会影响发射设备的正常工作，严重时甚至会导致系统出现故障。四是发射器防护装置遭受雷击。发射站的发射器所处位置通常较为开阔且较高，没有明显的遮蔽物。雷暴天气下，这些防护装置可能受到雷击，进而导致信号强度减弱甚至设备损坏。

1.3 沙尘天气的影响

沙尘天气对广播发射的影响，主要是由于沙尘对信号传输和设备产生的影响，包括以下方面。第一，导致信号发生扭曲。沙尘天气下，大气中含有大量细小的沙子。这些沙子在风的作用下会产生静电。而静电在中波广播发射过程中可能引起信号扭曲，使广播信号出现失真或产生干扰。第二，降低发射强度。沙尘天气下，大气中含有的沙尘颗粒可能会影响发射器的运行。同时，沙尘中的颗粒在空气中形成电荷并产生静电，容易导致发射器的发射强度降低，使广播信号的传播距离缩短，无法覆盖原有的广播范围[3]。第三，干扰其他设备。沙尘天气下，静电的形成和存在可能导致发射设备出现电磁干扰，影响其他电子设备的正常工作。第四，引发设备损坏。沙尘天气下，大气中含有大量的颗粒，这些颗粒可能进入发射器等设备内部，导致设备的机械磨损和电路故障。

2 应对恶劣天气对中波广播发射影响的技术措施

2.1 借助滤波技术提高系统的抗干扰技术水平

滤波技术是一种信号处理技术，旨在选择性地通过或阻断信号中的某些频率分量。目前，该技术主要应用于消除噪声、去除干扰、改善信号质量以及提取所需信号等方面。在中波广播发射中，滤波技术可以起到4 个方面的作用。一是去除恶劣天气产生的噪音。滤波技术可以选择性地去除因为恶劣天气而引起的噪声信号，从而使得广播信号质量得到改善，让听众更清晰地收听广播内容。二是减弱恶劣天气引起的信号扭曲。滤波技术可以对因恶劣天气出现的广播信号发生扭曲、信号失真或干扰等情况进行处理，减弱或去除扭曲信号，保持广播信号的清晰度和准确性[4]。三是提高发射信号的抗干扰能力。滤波技术可以提高发射信号的抗干扰能力，使得广播信号在恶劣天气下仍能稳定传输。四是增强接收设备的性能。滤波技术不仅可以应用于发射端，还可以在接收端使用。通过合理设置接收端滤波器，可以进一步过滤掉恶劣天气引起的噪音和干扰，提高接收设备的性能和抗干扰能力。基于滤波技术的优势，可以根据中波广播发射站的具体情况和要求，选择合适类型和参数的滤波器，最大限度地降低恶劣天气对中波广播发射的影响。

2.2 科学利用静电发射设备降低静电干扰

静电干扰，是恶劣天气对中波广播发射产生的不利影响的一种。对于这种影响，可以通过使用静电发射装备加以减少或者规避。静电设备的主要功能是消除或减少静电的积聚和放电现象，从而降低静电带来的影响和干扰。在中波广播发射设备上安装静电发射器，可以减少放电或静电情况的发生概率，并且能够在恶劣天气下帮助将电荷导入地面，减轻设备表面的静电积聚，降低设备产生放电现象的可能性[5]。同时，通过在发射站安装相应的静电发射器，可以有效处理恶劣天气导致的静电问题，避免其对发射信号产生干扰。

2.3 利用干扰屏蔽技术减少信号干扰影响

干扰屏蔽是一种用于阻挡或减少外部干扰对电子设备或信号传输影响的技术手段。在中波广播发射中，干扰屏蔽的主要目的是减少恶劣天气对广播发射的影响，防止电磁干扰、静电干扰等问题，从而保证广播信号的稳定性和可靠性。目前，可供选择和使用的干扰屏蔽方法比较多。其中，较为常见的是电磁屏蔽和磁屏蔽。

电磁屏蔽是通过使用特殊的材料或结构，将电磁波隔离在一个特定区域，防止其进入或离开这个区域，从而降低或消除电磁波对其他设备的干扰。就中波广播发射站而言，可以在机房内安装金属屏蔽罩或屏蔽墙，将电磁波隔离在内部，防止外部干扰进入机房。同时，天线输入端处的传输线应采用屏蔽线缆，减少信号的辐射和干扰。

磁屏蔽是通过使用特殊的材料或结构，将磁场隔离在一个特定区域，阻挡磁场的传导，从而降低或消除对其他设备的干扰。在干扰屏蔽方面，可以使用磁屏蔽材料包裹发射站的敏感设备或传输线，阻挡磁场的传导[6]。

除了上述两种技术方法外，还可以采取构建接地系统、提升天线抗干扰性能、安装配套天线防护措施等措施，屏蔽恶劣天气下的信号干扰。其中，构建接地系统是构建机房、设备和天线相互分离的综合性接地系统，使射频返回电流全部流至传输线屏蔽罩，从而降低静电干扰的发生概率。提升天线抗干扰性能，是保证天线接地网为半波辐射振子，并确保天线同轴电缆埋入地下，以降低耦合电流的出现。所设计和安装使用的天线本身要具有抗干扰的能力。安装配套天线防护措施，是在发射机的天线输入端入地处安装微亨级电感线圈等设备，实现对雷电流的有效泄放。

2.4 构建综合性的防雷系统减少雷电天气影响

为减少雷电天气对中波广播发射的影响，应当通过多种途径，构建综合性的防雷系统，将影响降到最低。这里的综合性防雷系统主要包括电源防雷系统、天线防雷系统和天调网防雷系统。

在电源防雷系统方面，一是应根据防雷规定，在发射台相应位置安装高压防雷装置。这些装置可以有效地吸收雷电能量，确保高压电源不受雷击影响。由于高压装置涉及高电压，这一步骤应由经验丰富的电力专业技术人员完成，确保安装和操作的安全性和规范性。二是要配置高频线圈。高频线圈是一种能够有效限制高频信号流入或流出的设备，其作用是保护电源设备免受高频干扰和雷电干扰。合理配置高频线圈，可以使电源具备更强的防雷能力。三是要做好低压侧保护工作。除了高压防雷装置，还需要在低压电站周围安装避雷器。避雷器是一种常用的防雷设备，它能迅速引导和吸收雷电能量，保护低压电源设备不受雷击侵害。

在天线防雷系统方面，除了上述提到的安装防护措施外，还要安装避雷针等设备，以保证天线不受雷电影响。需要注意的是，为了避免影响传输信号，不应将连接线、避雷针和电阻连在一起，而是要将避雷针与信号传输线路分开。

在天调网防雷系统方面，可通过设备参数调整，在天调网电路中加入适当的电阻，使用专门的静电释放装置等措施，及时释放天调网运行中产生的额外功率，避免不良影响，也可以选择微电感防雷的方式，使天调网通过静电与空气连接，防止雷电对其运行产生干扰。

3 结 语

恶劣天气是影响中波广播发射站和发射设备安全、稳定运行的典型因素。目前，对中波广播发射产生影响的恶劣天气主要有雨雪天气、雷电天气和沙尘天气。应当通过使用滤波技术提高系统的抗干扰技术水平，科学利用静电发射设备降低静电干扰，利用干扰屏蔽技术减少信号干扰影响，构建综合性的防雷系统减少雷电天气影响等方式来规避、减少恶劣天气对中波广播发射的影响，使中波广播发射得到更好的技术性保证。