張丹丹
河南省新聞出版廣電局804中波轉播臺,河南鄭州 450003
天線地網對中波廣播發射效果的影響分析
張丹丹
河南省新聞出版廣電局804中波轉播臺,河南鄭州 450003
隨著我國社會經濟的快速發展,城市化建設步伐的逐漸加快,中波發射臺的位置已經由以往的城市邊緣逐漸變成了城市的中心,城市中的高樓大廈也逐漸將發射塔的天線包圍起來,這樣一來,天線地網很容易被破壞,它一旦被破壞就會對中波發射的效果造成嚴重的影響,而中波廣播是目前人們獲取信息的十分重要的途徑,它的破壞給人們生活帶來的影響也是巨大的。中波發射天線作為發射設備的重要組成部分,如今天線地網的發展也隨著科學技術的提高而更加科學。本文從中波廣播傳播的特點入手,詳細分析了天線地網對中波廣播發射效果的影響,并提出了一些改進天線地網對中波廣播發射效果的影響的建議。
天線地網;中波廣播;發射效果;影響
中波廣播指的是載波頻段是531kHz-160kHz,波長是564.97m-187.27m的電磁波。天波和地波是中波廣播頻段電波傳播主要的兩種形式,其中地波更加常用。在白天中波廣播的天波會被電離層中的D層吸收掉,因此中波廣播的天波只能在D層的電子濃度降低或徹底消失的夜間依靠電離層E層進行反射傳播,又因為電離層的性質受季節、晝夜、太陽活動的影響較大,常常會出現變化,因此天波傳播也會常常處在不穩定的狀態。在距離發射臺比較近的地方,收到的中波廣播信號只要是以地波為主的,并且將地波作為主要的信息服務區。同時,由于中波頻率較低的原因,傳播距離越長會導致地波越來越微弱,但是這個此消彼長的過程是很緩慢的,因此中波廣播比較容易形成穩定的信號接收服務區。除了同場區發射頻率的大小對中波廣播服務區的范圍起著決定性的作用外,還有另一個關鍵性的因素就是發射天線的頻率。近幾年,各種信息技術都得到了快速的發展,人們獲取外界信息的方式和途徑越來越多,但是接收簡單的中波廣播一直都是社會大眾尤其是農村偏遠地區的一個重要的生活構成,對于國家應急信息的發布和重大自然災害的預警方面的作用是不言而言的。
無線電通訊在早期因為技術的限制,使得對天線的架設工作相當困難,因此天線的高度普遍較低,同時它的輻射電阻也較低,使發射效果根本就滿足不了社會大眾的實際需要。隨著科學技術的發展,地絕緣鐵塔天線被廣泛利用,使天線的高度得到了很大的提升,甚至可以與工作波長相提并論,而且人們開始普遍采用以鐵塔基礎為中心敷設徑向地網的方法,使得因為地損耗而導致的發射頻率低的問題被改善,使服務區的覆蓋范圍得到擴大,并大大提升了服務區的穩定性。
1)天線的輻射能量會有一部分被地面所消耗掉,可是地中的能量消耗在不斷的增大的同時會導致發射功率的降低,最終導致天線輻射的主電廠慢慢減弱。另外,還會導致中波廣播發射信號的覆蓋范圍逐漸縮小,對信號的可聽度和可懂度都造成影響,從而會大大降低中波廣播發射的效果。
2)天線地網的主電廠和副電廠之間的相位不同也是導致中波廣播發射效果不佳的重要原因,主副電廠間的相位不同將會對整個覆蓋區域造成影響,使需要被覆蓋的區域得不到覆蓋,而不需要被覆蓋的地方又常常受到中波廣播發來的信號。由于中波信號一般是由地波進行傳播,而地波主要是應用垂直極化波,所以,中波發生的天線為了使輻射的面積擴大也大多采用垂直天線。
3)造成中波廣播發射效果不佳的原因還在于天線的輸入阻抗和輻射阻抗都發生了變化,造成饋線和天線之間的匹配存在問題,影響了中波發射信號的傳遞。而無線發射天線的底端也由于沒有標準的安全地網設備和它匹配,很容易導致發射天線和接地相連,這樣一來,發射機設備就很容易受到雷電的攻擊,對中波廣播發射效果產生較大的影響。
3.1 改進地網鋪設,擴寬中波廣播發射的范圍
由于中波廣播發射效果會受到天線地網的布置情況的影響,因此在對天線地網進行鋪設時需要格外注意,要把中波發射天線作為塔基的中心,并將頻率設置在0.3-0.5倍波長的半徑圓內,并將大約120根的3mm的銅線以放射狀向外均勻的鋪設,將銅線的埋藏深度定在30-50cm,基于中波發射天線周圍具體的地理環境,地網線的埋設距離一般都比較有限,那么地網的內環應該是雙線圓環的形式,以5m的中波發射天線為直徑,而內網的外環也應該是雙線圓環。在對內環進行設置時,需要在內環的始端將銅線進行分組,每10根擰成一束,將其與塔基底部基礎屏蔽銅皮回流條焊接到一起,作為信號的傳遞渠道,完成上述的工作,將使中波廣播發射的范圍被大大的擴寬,并且也有利于提示信號接收的質量。同時,在對地網進行埋設工作時也要十分注意,地網的埋設相對來說更為復雜,對其的要求也更加細致,中波廣播的輻射頻率、廣播的質量在很大程度上取決于地網鋪設的質量。而且對地網的鋪設是一項隱蔽性的工程,在地網被埋在地下之后,就很難在表面看出它的質量如何,如果地網出現了問題,對它的修護是很難進行的,甚至會導致中波廣播的信號發射不出去,所以在進行地網鋪設時一定要保證它的高質量。
3.2 預防中波傳播天線的阻擾,設置更為有效的技術方案
預防中波傳播天線的阻擾可是先從加頂工作做起,加頂可以將電流分布的腹點提高,使天線的輻射范圍擴大,所以可對天線的末端進行加頂設計。而為了使中波廣播的發射頻率得到提高,改善發射天線接地的問題,可以以發射鐵搭為中心挖建地井,并再以三角的形式,每隔3m在鐵塔的周圍挖建三個地井。將中心地井的深度設定為4m,直徑設定為3m,并分成4層進行設計。為了暴增地井的地下水分,在對地井進行施工埋土時可以放置大量的大粒鹽或者木炭。另外,因為廣播電視機房相當于整個網絡的心臟,如果它處理不好信號,導致信號的質量不好的話將是無法挽救的,哪怕發射設備再先進也無濟于事,因此在中波廣播電視機房的設備進行安裝和調整時,需要將廣播電視機房作為中心,建立高質量的衛星信號接收系統,對于衛星天線的安裝設施也要力求合適與高質量,并對其進行天使,保證在多次的對天線的方位、角度等的調整后,可以達到高頻頭的焦距和極化。總之,要想中波廣播發射效果良好,就必須從多方面對可能對發射效果造成影響的因素入手,減弱它們的影響。
近幾年,我國科學技術的發展速度很迅速,對于可能會對中波廣播發射效果產生不良影響的各種因素,一定要依據中波廣播傳播的特點進行詳細的了解與掌握,并采取積極有效的措施去減弱相關因素的影響,以擴寬中波廣播的發射范圍,提高其質量,最終使發射效果得到優化。
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1674-6708(2015)138-0096-01