什么原因導致發(fā)射機晚上失效，第二天又正常工作？

在我居住的阿拉斯加費班克市（Fairbanks，Alaska）擁有相當極端的氣候。夏天的氣溫約有90℉（約32℃），冬天則可能冷達零下64度（約-53℃）。阿拉斯加極端的氣候與環(huán)境造就了極其獨特的工程挑戰(zhàn)，以及專業(yè)的工程師。除了通過PE測驗以外，他們還必須研讀一些有關極地工程的研究所課程，或者撰寫一些有關極地工程學的論文。

1974年，我才剛從阿拉斯加大學的電子工程學系畢業(yè)，隨即加入一項美國太空總署（NASA）的ATS-6實驗衛(wèi)星計劃工作。該計劃還包括將各種醫(yī)療保健、教育與新聞等電視節(jié)目透過衛(wèi)星播送到整個阿拉斯加的大小鄉(xiāng)鎮(zhèn)中。我們在1970年代時所用的標準電視攝影棚就位于阿拉斯加大學費班克分校的一棟建筑物地下室中，并在建筑物上架設10英呎的S-頻碟型天線進行傳送與接收，遠遠看過去它就像是另一棟更高建筑物上長出的米老鼠耳朵。

每周二晚上，我們從費班克市接收有關阿拉斯加當?shù)匦侣劦入娨暪?jié)目。有一晚，我們一如往常地啟動衛(wèi)星系統(tǒng)以便接收電視節(jié)目，但卻……什么也沒出現(xiàn)！難道是天線的接收機或發(fā)射機出了問題？我們將音訊連接到另一個衛(wèi)星后，作業(yè)人員們又問我們看見訊號出現(xiàn)了嗎？－答案當然是否定的。

這種天線雖然能因應軌道變化進行調整補償，但當時我們通過遠端控制來調整卻一點兒也沒反應。由于那是一個十分寒冷的夜晚，所以我們直覺認為可能是馬達驅動方面出了問題──馬達所用的潤滑油在零下40時就會開始硬化。于是我和另一位工程師直奔天線端查看是否如同我們料想的一樣，那么也許就可以手動來調整天線。在費班克市，每當寒冷的冬天來臨時，連空氣都會結凍，但那一晚卻吹著凜冽的寒風，使得溫度也持續(xù)變化。當我們走出來到屋頂上時，一陣強風吹落了我朋友的眼鏡──但這位勇敢的阿拉斯加人仍堅持自己沒事，于是我們繼續(xù)執(zhí)行任務。（所幸后來經過檢查，他真的還好。）

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由于馬達仍正常運轉，表示這部份并非問題所在。后來我們又檢查了室外發(fā)射機部份，發(fā)現(xiàn)它看起來的確是故障了。其中一個散熱片摸起來就像周邊其它的金屬一般的冷。我當時以為這個發(fā)射機已經故障，因此在它進行修復或更換以前，電視節(jié)目也只好停播了。那天晚上還有許多的節(jié)目都無法播送了。

 

到了第二天，我們卻找不到任何問題。然而我們都能順利地操作這套系統(tǒng)并正常播送電視節(jié)目。我們頓時明白這是由于夜晚極端寒冷，而使得發(fā)射機停止運作。我們只得把這臺發(fā)射機送回廠檢修一番。由于發(fā)射機設計者已預期到可能用于天寒地凍的環(huán)境，因而已為其增加了加熱器，使晶體管維持在可正常運作的溫度。

 

然而，天氣會變得那么冷則是他們始料未及的。當然，在正常運作下，功率晶體管連接至散熱片以利散熱。但熱源部份則僅來自同一散熱片緊密連接的電阻器，并由溫度傳感器加以控制。當寒風吹去散熱片上的熱能比起電阻器增加熱能的速度更快時，便導致晶體管停止運轉。

 

我們必須盡快解決這個問題。由于當時所進行的一年期計劃剛好過了一半，而這種系統(tǒng)在制造上似乎短時間內也不至于發(fā)生什么改變。因此，我的解決之道是打造出一個絕緣盒來覆蓋發(fā)射機，為其在寒冷的極地氣候下運轉時帶來一點小小助益。之后，那年冬天我們沒再遇過任何問題。等到氣溫高于-20℉（-28℃）時，我只需移除這個絕緣盒即可。

 

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來源：[db:出處]

作者：tee