中波传输技术在广播电视业务中的应用.pdf

622024年1月上 第01期 总第421期信息技术与应用China Science&Technology Overview0 引言随着国民经济的不断增长，人们生活水平有了全面提升，人们对于广播电视节目有了更高的要求。广播电视行业作为推动我国社会发展的重要行业，为了全面满足人们的文娱和信息资讯需求，应结合社会发展趋势，遵循与时俱进的原则，合理应用现代化技术，为广大群众提供丰富多样的电视节目，提高文娱活动质量，推动广播电视行业的稳定发展。目前，中波传输技术的广泛应用，在一定程度上降低了广播电视业务的传输能耗，拥有极高的稳定性及传输效率，显著提升了广播电视业务的信号传输质量。在广播电视行业的稳定发展中，将中波传输技术应用于广播电视业务已是时代发展的必然趋势。1 中波传输技术的概念中波通信是利用波长为 100 1000m（频率为 300 3000kHz）的电磁波进行的无线电通信，又称中频通信1。由于白天的大气环境，D 层会使中波的波束变得更加明显，不可避免地需要依赖地波。夜幕降临，E 层的电荷浓度显著降低，导致 E 层的温度升高，E 层的反射率大大增加，使 E 层反射的电磁波得以发射。此时，中波的发射主要依赖地球的反射，而且受到大气层的影响，因此它的发射范围通常只能达到几百公里。这种技术可以在远程、舰船、船舶和飞行器之间进行有效的无线电传输，从而实现远程指引和定位。2 中波传输技术的发展20 世纪 90 年代，中波技术被广泛应用于无线通信工作，其 800kHz 的信号被许多国家采用。第一次世界大战期间，中波技术在无线通信中的应用受到了广泛关注。随着时代的发展，中波的频段不断扩大，达到 500 1500kHz，它不仅被广泛应用于各种通信，还被广泛应用于调幅广播，使其成为当今收听率最高、覆盖面最广的广播电视服务。随着中波传输技术的不断发展,人们逐渐构建了全新的中频无线电导航平台，可以实现 4 条辐射状定位线的生产2。当飞机朝向这些系统的方向飞去时，能够持续接收来自系统的电码。21 世纪初，江苏广电总台开始采用 TMW2010M2W 中波调幅广播设备，中波高精度定位系统得到了广泛应用，它不仅将现代 IT、电子科学等多种高精度定位系统有机地结合起来，延长了信号传输的距离，还能达到高精度、高效率的定位要求。这款设备的最高工作频率高达 1053kHz，而它的顶部搭载的是 68m 拉线式桅杆。目前，中波传输技术已被广播和电影行业广泛使用。中波传输技术的目的是将不同频段进行有效整合，重点关注中、小功耗的信号。它还能解决信号分布问题，创造高质量的单频网络。电影和电视行业充分利用中波传输技术的优势，不仅可以降低接收成本，还可以提升信号接收效率和速度。3 中波传输技术分类中波传输技术在发展中不断优化完善，尤其是中波天线技术，可细分为中波单塔天线、中波斜拉线顶负荷单塔天线、并馈式中波天线和新型中波小天线3。3.1 中波单塔天线中波传输技术可以发射垂直于极化波的信号，提高通信性能和改善信息发送成功率。中波广播技术需要发出垂直的极化波，中波天线的结构通常采用单极振子，它们与地面保持垂直。单塔天线其实是一个从底部馈电的垂直振子，人们通常把单塔体视为振子，主要由绝缘拉绳、底座绝缘、钢船桅以及充放电球和地网等部分组成。中波单塔天线的主要构成包含拉绳、船桅、充放电球、绝缘底座、地网 5 个部分，如果把上述硬件单元整合到一起，就能够在水平面范围内从中国向波斯尼亚和黑塞哥维那发送信号，但是从中国向波斯尼亚和黑塞哥维那没有固定的传播方向，目前较为普遍的中波单塔天线为 76m 高度的轻型拉绳塔。收稿日期：2023-06-02作者简介：次仁旺姆（1980），女，藏族，西藏拉萨人，工程师，研究方向：广电工程。中波传输技术在广播电视业务中的应用次仁旺姆（西藏自治区广播电视局工布江达中波转播台，西藏林芝 860200）摘要：中波传输技术凭借极强的稳定性以及高传输效率，广泛应用于我国广播电视业务，为有效提升广播电视业务质量，充分发挥中波传输技术的优势，应做好对中波传输技术在广播电视业务中的应用分析。基于此，阐述中波技术的概念、发展进程以及分类，了解了中波的主要特点，并结合实际提出该技术在广播电视业务中的应用。关键词：中波传输技术；广播电视业务；特点；应用中图分类号：TN934 文献标识码：A 文章编号：1671-2064(2024)01-0062-03632024年1月上 第01期 总第421期信息技术与应用China Science&Technology Overview3.2 中波斜拉线顶负荷单塔天线中波斜拉线顶负荷单塔天线系统专为 900kHz 及更低功耗的中波通信设计，它的阻抗极低，但是为了提升单塔天线的性能，必须安装斜拉线，从而使它能更加稳固地接收和发送中波信息。3.3 并馈式中波天线并馈式中波天线和中波单塔天线的工作原理十分接近，主要不同之处在于硬件构成单元。并馈式中波天线通过引脚将铁幢与复合悬式绝缘子联系在一起，通过垂直振子发出中波信息。虽然铁幢基座仅具备支撑功能，但是中波单塔天线还具有馈电功能。并馈式中波天线由于具备很好的热防雷效应，比较适宜于在自然条件恶劣的情况下使用。3.4 新型中波小天线随着中波传播技术的发展，单塔天线和并馈式天线的数量也在增加，但由于它们的体型和重量比较庞大，而且还会消耗更多的空间，导致它们的建造和运行需要消耗更多的财力，从而限制了它们的普及和推广。长时间以来，科学家们不断探索，开创了一种全新的中波小天线，它能够有效利用折叠振子和锥形顶部的负载，改善天线的总体电阻，有效提升中波信号的传输能力，改善其稳定性。中波天线的优点在于体积较小，而且建造费用较低，易于操作与保养，逐渐成为未来中波天线的主流技术4。4 中波传播的特点中波传播有其独特的变化规律，这种规律在白天和夜间表现出明显的差异。白天，地波的强度会影响接收点的场强；而夜间，天波的强度则会对其产生影响。中波的场强可以划分为 3 个区域。第一，稳定区。稳定区距离发射台最近，地波的强度不会受到天波的影响，在无线电广播工作中应用较为广泛。第二，衰落区。衰落区距离发射台相对较远，此区域的地波和天波各自出现在白天与夜晚，天波的强度与地波强度接近，二者合成，实现接收点的场强。第三，跨越区。跨越区离发射台最远，在此区域内，白天无法接收信号，地波不能到达，夜间可以接收天波信号，但由于距离问题，天波信号呈现衰落的趋势。中波信号在发射过程中变化幅度很小，一般以年为统计单位。地波的传输不会因为外界环境的变化而变化，且天波在夜间的变化幅度较小。由于打雷和闪电的原因，导致通信效果受到影响，天波和地波的电平一般会在雷雨季节增高。卢森堡效应是一种中波的交叉重叠调制现象。干扰信号的功率越大，载波频率的传递效果就越差，电离层等效电参数的变化就越大，交叉调制效应就越严重，卢森堡效应会时常出现在中波通信过程中。A 台的天波信号会受到与之频率不同的 B 台信号的电磁干扰，如果 A 台停止对外传输信号，则 B 台的干扰信号也相应消失。这种现象产生的原因主要是 B 台会发射干扰性较强的调幅波，通过电离层导致某一特定区域的等效电参数随电波的幅度发生改变，此时恰好通过此区域的 A 台信号的振幅受到干扰，从而使 A 台的天波信号发生改变。这种效应是在 1933 年埃因霍温在荷兰接收瑞士的中波电台信号时发现的，因为发出干扰的电台是卢森堡电台，所以后来便将此种现象称为卢森堡效应5。5 中波传输技术在广播电视业务中的实际应用随着中波传输技术的普及，不仅为我国广播电视业务的发展和应用提供了强有力的支撑，还使数字电视和CATV 实现了有效融合，推动了高清数字电视和多媒体通信的发展，为广大群众的文化娱乐生活带来了更多的便利，极大地改善了人们的生活质量。中波传输技术不仅可以消除信息孤岛现象，还可以实现广播电视领域资源的集成和共享，使中波传输技术能够与计算机、多媒体技术结合，简化广电业务管理流程，提升广电业务的连接性，扩大广电业务渠道。充分利用中波传输技术，加强了电视游戏和合资企业的捆绑销售，促进了多个产业的融合发展，并增强了社会的消费能力。5.1 中波传输技术监控和管理集成系统采用先进的中波传输技术，可以对 8 个发射台进行严格的监测和管理，每个台都配备 16 台发射机，而且每个台的占地面积为 300m2。此外，机房里还要配备控制台和信号室，尽可能减少对外界的干扰，在保证安全的前提下，制定施工计划和进度安排，顺利完成整个项目的施工6。5.2 采集控制系统经过精心的改造，天线标配和采集控制系统的建造能够极大增强系统的稳定性，并且硬件设施得到了完善，为后期施工的顺利完成奠定坚实的基础。针对不同的频段，分别安装了 6 套不同的发射机，按照 3kW 的标准配置两套 10kW 机和两套 3kW 机的主机，使用独立的控制单元，利用 RJ45 网络实现数据的收集和传输。有效使用发射机，能够将主机和备用机的设定整合到防护系统中。5.3 音频监听监测系统中波通信传输可以通过音频监听监测系统实时监控信号，避免受无线电信号的干扰。通过信号处理制作图表，人们能够更直观地观察信息。使用中波通信技术制造的实时监测广播和电视信号系统，能够根据信号的变化特征自主决定是否使用后端传输，并能够捕捉信号的变化情况，有利于相关人员对整个信息传递过程进行全面管理。利用调谐解调器调整广播信号，避免在调制过程中丢失重要的数据，并且可以单独进行音频监控。此外，还可以通过频642024年1月上 第01期 总第421期信息技术与应用China Science&Technology Overview率处理器和无线解调器对传播信号进行检测和记忆。5.4 环境电力监测子系统安装先进的中波传输技术，不仅能够满足发射台供电系统的正常运转需求，还能实时监测中波传输情况，实时采集 UPS 稳压电源的数据，更加准确地掌握中波传输的状态，从而更加全面地保障中波传输的安全性7。5.5 发射台网络通信系统利用中波传输技术搭建完善的网络连接，有效地整合收集到的数据信息，实时监测网络中的参与者，调整网络的连续状态。同时，还可以根据不同的网络特点，实施特定的网络连接，有效地保障网络的稳定运行。可以更加灵活地调整网络层的应用，以适应各种发射台的需求，既顺应了信息化的发展趋势，又可以满足骨干网的要求，有效地消除网络融合的困境。采取分布式架构可以有效地将发射台的任务组织起来，降低系统的风险。利用总线架设，可以加强不同媒介和电缆之间的相互联系，也可以有效避免由于传输冲突而导致的资源浪费。此外，还可以利用双向协议，使不同设备之间的交互更加便捷，提高系统的效率和稳定性，逐步实现从单点向多点的迁移，这一迁移的实现需要依靠控制器的反复监视，也就是所谓的主机循环检查。这种结构具有很高的入网灵活性，成本也相对较低，不会影响站点和终端用户之间的通信。然而，因为只能向一个终端发送数据，所以终端用户需要等待较长一段时间才能收到发送数据。尽管媒体访问的方式非常复杂，存在一些缺陷，但它仍然能够提升整个网络的工作效率。6 结语随着我国广播电视行业的全面发展，在广播电视业务中充分运用中波传输技术，可以保证信号传输的稳定性和实际效率。将中波传输技术应用到广播电视业务，可以实现计算机信息技术、网络通信技术等先进技术的有效融合，显著提高节目信号质量，满足广大群众的广播电视观看需求。未来，中波传输技术必将朝着智能化、多元化方向发展，并被广泛应用于更多领域。参考文献1 蔡枫芬.大数据技术在广播电视监测中的研究J.新闻传播,2022,421(4):119-120.2 益西曲珍,矫红艳,白央,等.中波传输技术在广播电视业务中应用与探讨J.中国科技投资,2022(3):99-101.3 朱樱.如何加强广播电视发射天线技术应用J.科技传播,2019,11(20):77-78.4 周爽.中波广播接收设备的防雷保护措施J.传媒论坛,2019,2(1):34,36.5 宫秀华.中波发射台电磁及抗干扰措施J.科技创新与应用,2018(9):100-101.6 王春军.中波广播对电视传输干扰的抑制方法研究J.新媒体研究,2016,2(19):44-45.7 李波.中波传输技术在广播电视业务中应用于探讨J.西部广播电视,2015(10):223.The Application of Medium Wave Transmission Technology in Broadcasting and Television ServicesCi Ren Wang Mu(Tibet Autonomous Region Radio and Television Bureau Gongbu Jiangda Medium Wave Relay Station,Nyingchi Tibet 860200)Abstract:Medium wave transmission technology,with its strong stability and high transmission efficiency,is widely used in Chinas broadcasting and television services.In order to effectively improve the quality of broadcasting and television services and fully leverage the advantages of medium wave transmission technology,it is necessary to conduct a thorough analysis of its application in broadcasting and television services.Based on this,this article elaborates on the concept,development process,and classification of medium wave technology,understands the main characteristics of medium wave,and proposes the application of this technology in broadcasting and television business in combination with practical situations.Key words:medium wave transmission technology;broadcasting and television business;characteristics;application