A/D轉換時抽樣頻率選取原則的理論分析

劉宏新

摘 要 中波廣播發射天線是中波發射臺的重要播出設備，是播出的關鍵一環，本文介紹了中波廣播發射天線的工作原理，論述了中波廣播發射天線的設計、日常維護及保養等要點以及大修檢查的具體要求。

關鍵詞 垂直極化 輻射效率 桅桿 行波系數

電磁波在傳播時，電場矢量的方向保存固定或按一定規律旋轉，叫做電磁波極化，通常可分為平面極化（包括水平極化和垂直極化）、圓極化和橢圓極化。無線電波的極化，以大地作為標面，凡是極化面與大地法線面（垂直面）平行的極化波稱為垂直極化波。其電場方向與大地垂直，中波廣播電磁波以沿地面傳播垂直極化波覆蓋為主，根據此傳播特性，中波天線應能產生垂直極化的電波。在中波天線中應用的有垂直型、倒L型、T型、傘形垂直等天線。

中波發射臺一般常用形式是拉線塔式、自立式發射天線，一般采用的是底部饋電方式，拉線塔式中波發射天線由桅桿桿身、絕緣底座及基礎、攔繩、地網和地井、地錨及基礎等構成。

天線的效率是指天線輻射出去的功率（即有效地轉換為電磁波部分的功率）和輸入到天線有功功率之比。天線的效率是小于1。由下式計算：

n1=Pr/Pi=Pr/（Pr+P1）

式中Pi：天線的輸入功率；Pr：天線輻射效率；P1：天線振子部分的損耗。P1除天線電流回路的地損耗外，還有天線本身的導體損耗，地部絕緣的高頻損耗等。一般天線本身的導體損耗和底部絕緣的高頻損耗忽略不計。天線的輸入功率是發射機的輸出功率減去饋線和匹配網絡的損耗。通過上式我們知道，為證天線輻射效率、中波天線應有良好的地網。發射天線的輻射功率與饋電的有效電流平方之比，稱為天線輻射電阻。輻射電阻是一個等效電阻，如果用它來代替天線，就能消耗天線實際輻射的功率。因此，采用輻射電阻這個概念，可以簡化天線的有關計算。輻射電阻的大小取決于天線的尺寸、形狀以及饋電電流的波長。因為發射天線的任務輻射電磁波，所以在裝置天線時總是適當地選擇其尺寸和形狀，使輻射電阻盡可能大些。

對中波天線不能單純追求地波方向最強，還要考慮高仰角輻射的問題，當振子高度大于0.5λ時出現副瓣，隨著高度增加副瓣的輻射能量增加，副瓣的輻射增加了天波，對依靠地波傳播的中波是無益的。所以，鐵塔的首選高度為發射頻率波長的二分之一，也可根據服務范圍和場地的大小進行選擇，一般在0.25～0.5入之間選擇，一般不選擇在0.4λ，在0.4λ時輸入阻抗變化強烈將使調配變得困難，天線的帶寬也很窄。天線的高度有實際高度和有效高度之分，理論上一般指天線的有效高度，假定在一根垂直的天線上有均勻地分布電流，此均勻的電流等于實際天線上的最大電流，且所產生的輻射場強與實際天線的輻射場強相同，該假沒的垂直天線的長度即為實際天線有效高度。

中波發射天線設計的設計要嚴格按照《中、短波廣播發射臺設計規范》GYJ34-88進行，桅桿天線電氣長度，應根據發射機發射功率、當地地導系數，要求服務范圍、經濟條件等因素選擇，天線和饋線之間設調配網絡，使天線阻抗與饋線匹配、調配網絡和調配室應滿足下列技術要求：調配室內六面墻壁應采取高頻屏蔽措施；各調配元器件所承受的電壓、電流應計算決定；安裝靜電泄放線圈、接地棒。當調配網終中有電感線圈使桅桿天線接地時，可不裝靜電泄放線圈；桅桿上要裝航空標志燈；調配室內各元件的地線應用專用接地線與外地網線、饋線地線連接；調配室內應設檢修用交流電源。桅桿天線底部底座絕緣子應安裝球形放電器，放電電壓應為底部工作電壓（100%調幅峰值時）的1.2倍，調配室內靜電泄放線圈阻抗模量應為天線底部輸入阻抗模量值的10倍以上。底座絕緣子出廠時應做40KV以上的泄漏試驗。桅桿、桅線桿一切鋼結構表面應作防銹蝕處理，進行熱鍍鋅或金屬噴涂。塔節之間連接處不得刷油漆等涂料層，應保持電氣上有良好的接觸。桅桿天饋線系統在機房端饋線輸入處，對工作頻率的行波系數不低于表1所列數值：

中波發射天線的維護要嚴格按照中華人民共和國廣播電影電視行業標準GY/T178-2001《中、短波天饋線運行管理規程》進行。中波發射天線的日常維護分為周檢、月檢和年檢項目，分別對地網、塔桅拉繩、絕緣子等進行維護保養。除對天線進行日常維護外，要定期對桅桿、拉繩、地錨等進行大修檢查。我們這個地區為高寒地區，天氣變化較大、春季多風、冬夏的溫差很大，必須嚴格按照國家規定的維護管理規程進行維護、檢修。邊寬50 cm的拉線式塔塔桅的垂直度差不得大于1/750；塔桅的局部彎曲度誤差不得大于1/750；桅桿拉繩的安裝拉力一般應滿足設計初拉力值，最低也要達到設計初拉力的80%，要注意經常檢查塔桅結構，及時發現焊縫的開裂等情況，螺栓松動要緊固，螺檢腐蝕嚴重的要及時更換。塔身主體結構、塔身連接螺栓、拉繩的更換標準：塔身主柱腐蝕達主柱的1/5時應更換；連接螺栓、花籃螺栓、繩夾腐蝕點深度達直徑的1/5時應更換；桅桿拉繩（鋼絲繩）銹蝕點較普遍或在一個捻距內達表面積的40%時應更換；桅桿拉繩在一個捻距內斷絲達總數的5%或斷一股者須立即更換，拉繩有打火痕跡要加固；用鋼絞線做桅桿拉繩時，發現有斷絲表面黑銹時及時更換。地錨5-10年進行一次抽樣檢查、抽樣率不少10%，必須全面檢查，發現地錨桿銹蝕要徹底除銹并刷瀝青。

總之，中波發射天線是廣播電臺的重要設施，是發射的設備，與發射質量的高低密切相關，中波發射天線從設計、施工和維護都要嚴格按照廣播電影電視總局發布的標準執行，按照統一標準完成維護任務。