什么原因?qū)е?strong>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(dāng)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(guān)極地工程的研究所課程，或者撰寫一些有關(guān)極地工程學(xué)的論文。

1974年，我才剛從阿拉斯加大學(xué)的電子工程學(xué)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(biāo)準(zhǔn)電視攝影棚就位于阿拉斯加大學(xué)費班克分校的一棟建筑物地下室中，并在建筑物上架設(shè)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(guān)阿拉斯加當(dāng)?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(dāng)然是否定的。

這種天線雖然能因應(yīng)軌道變化進行調(diào)整補償，但當(dāng)時我們通過遠端控制來調(diào)整卻一點兒也沒反應(yīng)。由于那是一個十分寒冷的夜晚，所以我們直覺認(rèn)為可能是馬達驅(qū)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(diào)整天線。在費班克市，每當(dāng)寒冷的冬天來臨時，連空氣都會結(jié)凍，但那一晚卻吹著凜冽的寒風(fēng)，使得溫度也持續(xù)變化。當(dāng)我們走出來到屋頂上時，一陣強風(fēng)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(wù)。（所幸后來經(jīng)過檢查，他真的還好。）

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由于馬達仍正常運轉(zhuǎn)，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(dāng)時以為這個發(fā)射機已經(jīng)故障，因此在它進行修復(fù)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(shè)計者已預(yù)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(dāng)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(dāng)寒風(fēng)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(dǎo)致晶體管停止運轉(zhuǎn)。

 

我們必須盡快解決這個問題。由于當(dāng)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(nèi)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(zhuǎn)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