(廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心)
無線發(fā)射臺往往地處高山,每逢雷電季節(jié),各種設(shè)備均會遭到不同程度的雷擊損壞,雷電對廣播電視設(shè)備設(shè)施有著非常大的危害,特別是衛(wèi)星接收天線(主要是高頻頭)暴露在室外,雷電對其影響更是首當(dāng)其沖。而作為無線發(fā)射臺站中不可缺少的兩種常用信號源之一的衛(wèi)星信號,它的接收穩(wěn)定可靠對于廣播電視節(jié)目安全播出起著不可替代的作用。因此,我們有必要了解臺站中衛(wèi)星信號的流程走向,并認(rèn)識其重要性以及為確保衛(wèi)星信號接收的穩(wěn)定可靠而采取的有利措施具有重要意義。
首先我們來了解無線發(fā)射臺的信號源流程走向,這里以“村村通”縣級臺站為例說明。如圖1中信號源流程所示,目前臺站的信號源主要有兩路信號,即光纖信號和衛(wèi)星信號。其中光纖信號由縣網(wǎng)絡(luò)公司經(jīng)光纖送來機(jī)房,經(jīng)光纖收發(fā)信機(jī)(Metro1000)后輸出45M節(jié)目碼流送入信號解調(diào)機(jī)(DTX8300),再由各播放槽路解調(diào)出信號給各個需要的信號切換器;而衛(wèi)星信號由衛(wèi)星接收天線而來直接送入衛(wèi)星接收機(jī),再由衛(wèi)星接收機(jī)(目前臺站只用到中星6A和中星6B來傳輸信號,其衛(wèi)星接收機(jī)相應(yīng)的節(jié)目參數(shù)設(shè)置如圖2的表中所示)解調(diào)出信號給信號切換器。兩路信號進(jìn)入到信號切換器中,再由信號切換器自動選擇信號送往發(fā)射機(jī)。其中,在信號切換器中,光纖信號設(shè)置為第一路,即為CH1(主信號),衛(wèi)星信號設(shè)置為第二路,即為CH2(備信號)。
由以上信號源流程走向分析可知,光纖信號作為主路信號,衛(wèi)星信號為備路信號,當(dāng)主路的光纖信號由于某種原因突然中斷時,信號切換器就會自動切換到備路的衛(wèi)星信號以保障安全播出。然而我們知道,由于光纖光纜質(zhì)地脆,機(jī)械強(qiáng)度差,其彎曲半徑不能過?。☉?yīng)大于20cm),光纖通信有供電困難問題等缺點(diǎn),在身處高山的發(fā)射臺上,有線的光纖鏈路在上山過程中非常容易出現(xiàn)問題。比如遭到人為不經(jīng)意破壞,遇到自燃的山林火災(zāi)或者由于惡劣天氣(如刮大風(fēng)下暴雨)的影響等,都比較容易導(dǎo)致光纖信號的中斷。光纖一旦中斷,雖說會立即聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)公司的相關(guān)人員進(jìn)行處理,但由于山中的環(huán)境復(fù)雜,有時僅僅是為了找到斷點(diǎn)所在位置都要花上大半天的時間,再加上光纖的接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù),所以處理過程中要花費(fèi)的時間也相對比較長,這時作為無線傳輸?shù)男l(wèi)星信號的重要性就顯得格外突出了。
相比于光纖信號,無線傳輸?shù)男l(wèi)星信號可靠性高,不易受陸地災(zāi)害的影響;衛(wèi)星通信范圍大,只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內(nèi),從任何兩點(diǎn)之間都可進(jìn)行通信;開通電路迅速且靈活,只要設(shè)置地球站電路即可開通;同時它具有多址特點(diǎn),可在多處接收,能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)廣播、多址通信。光纖信號一旦出現(xiàn)問題,衛(wèi)星信號將為光纖信號的修復(fù)贏得了寶貴的時間,為確保安全播出提供了堅強(qiáng)的后盾保障。因此,如何提高無線發(fā)射臺中衛(wèi)星信號接收的穩(wěn)定可靠性,已經(jīng)成為臺站維護(hù)中一項(xiàng)極其重要的工作。
圖1 信號源流程圖
圖2 衛(wèi)星接收機(jī)節(jié)目參數(shù)
根據(jù)臺站衛(wèi)星信號來源由衛(wèi)星接收天線,衛(wèi)星接收機(jī)、Φ5射頻饋線構(gòu)成,可以分別從這三方面入手。
從衛(wèi)星接收天線方面,首先,要確保衛(wèi)星接收天線固定的穩(wěn)定性。在臺站一般來說,某個衛(wèi)星接收天線要么接收的是中星6A要么接收中星6B的信號,其方位角和俯仰角在調(diào)試衛(wèi)星信號時都應(yīng)已經(jīng)固定好,一般采取鋼絲拉線對衛(wèi)星天線進(jìn)行固定,甚至可采取對其增加固定支撐桿以增強(qiáng)其固定的穩(wěn)定性(如圖3中所示)。另外注意衛(wèi)星接收天線上的固定螺絲,最好采用不銹鋼螺絲之后再噴一層紅漆處理,而一旦發(fā)現(xiàn)銹蝕,應(yīng)立即更換。其次,我們知道最容易使衛(wèi)星信號中斷的原因是衛(wèi)星接收天線的高頻頭被雷擊壞,因此,在衛(wèi)星接收天線防雷措施上,對衛(wèi)星接收天線鋪設(shè)防雷地網(wǎng),并實(shí)際測量其接地電阻使其達(dá)到相關(guān)要求,其中依據(jù)GB50198-94要求系統(tǒng)采用專用接地裝置時,其接地電阻不得大于4Ω,采用綜合接地時接地電阻不得大于1Ω。另外還要對衛(wèi)星接收天線高頻頭增加防雷罩(如圖3中所示),可減輕直擊雷對高頻頭的損壞。針對衛(wèi)星接收天線不能與衛(wèi)星接收機(jī)同時接地,在衛(wèi)星接收機(jī)接地的情況下,沒有接地的高頻頭與所接的信號射頻線應(yīng)與大地的雷電進(jìn)行絕緣處理,防止絕緣擊穿接地。同時也為了防止雷電經(jīng)過天線反射面再通過金屬支撐桿到達(dá)饋源盤處的高頻頭,造成高頻頭被間接雷擊壞,這里采取三個措施(如圖3中所示)將高頻頭與衛(wèi)星接收天線反射面絕緣開來。一是可以采取絕緣紙將高頻頭固定處先纏繞一圈再進(jìn)行固定,建議采取DMD復(fù)合絕緣紙,它具有良好的耐高溫耐高壓絕緣的特性;二是高頻頭處的固定螺絲螺母等采用塑料的,建議采用PP聚丙烯外六角螺絲螺母平墊塑料,它是一套具有良好的絕緣防腐耐酸堿性能的螺栓。三是饋源盤與反射面之間的支撐桿也要進(jìn)行絕緣處理,因此我們也是采用塑料桿來作為支撐桿對衛(wèi)星接收天線進(jìn)行了二次防雷改造,這里采用的是PVC-U水管塑料桿作為饋源盤的支撐桿,PVC本身是一種乙烯基聚合物質(zhì),絕緣性能良好,對氧化劑還原劑和強(qiáng)酸都有很好的抵抗力,PVC-U水管又有很好的熱塑性能,用熱吹風(fēng)機(jī)就能方便彎折,以便能使其固定在饋源盤和反射面上。
圖3 衛(wèi)星天線改造圖
圖4 衛(wèi)星機(jī)輸入增加防雷器
圖5 波紋管防雷接地處理
在衛(wèi)星接收機(jī)方面,除衛(wèi)星接收機(jī)良好接地外,衛(wèi)星信號線輸入接收機(jī)前端增加浪涌保護(hù)器(電涌保護(hù)器)又稱避雷器,對間接雷電和直接雷響或其他瞬時過壓的電涌進(jìn)行保護(hù)。如圖4所示,采用的是n型天饋線電涌保護(hù)器與75Ω同軸系統(tǒng)首選的型號為DEHNgate FF TV的電涌保護(hù)器這兩種,其中以DEHNgate FF TV電涌保護(hù)器性能最好,它的直流最大持續(xù)工作電壓為24V,標(biāo)稱電流為2A,雷電沖擊電流為0.2KA,標(biāo)稱放電電流為1.5KA。另外,也應(yīng)在衛(wèi)星機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)上接入網(wǎng)絡(luò)避雷器和在給衛(wèi)星接收機(jī)供電的配電柜內(nèi)增加防雷器。
衛(wèi)星信號射頻饋線輸入方面,射頻信號線采用金屬波紋管套入后走線,這樣既可以物理保護(hù)信號線免遭老鼠撕咬損壞,又可以起到一定的防雷效果。而為了進(jìn)一步改善其防雷效果,我們還對進(jìn)入機(jī)房前的信號線金屬波紋管進(jìn)行接地防雷處理(如圖5所示)。
通過本文中提到的這些措施,并經(jīng)過在臺站的實(shí)際應(yīng)用,我們發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星信號接收的穩(wěn)定可靠性明顯提高了,即使是在連續(xù)的雷雨季節(jié)時期,高頻頭和衛(wèi)星接收機(jī)遭遇雷電擊壞的現(xiàn)象也大為減少,因此,具有一定的推廣性。廣播電視安全播出工作只有起點(diǎn),沒有終點(diǎn),我們在日常維護(hù)檢修過程中要勤于思考、善于思考,努力提高臺站信號源和各種關(guān)鍵播出設(shè)備的穩(wěn)定性可靠性,不斷加強(qiáng)臺站安全播出的保障能力,我們有理由相信,經(jīng)過我們的不斷努力,免維護(hù)臺站的實(shí)現(xiàn)將指日可待!