中小功率短波臺站天線的工作原理及實際運用

馬喜梅 方 進(jìn)

（作者單位：新疆新聞出版廣電局9169臺）

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中小功率短波臺站天線的工作原理及實際運用

馬喜梅 方 進(jìn)

（作者單位：新疆新聞出版廣電局9169臺）

摘 要：本文從對短波臺站地概述、不同天線的性能對比、中小功率短波臺站天線的工作原理及中小功率短波臺站天線的假設(shè)方法等方面，對中小功率短波臺站天線的相關(guān)問題進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：中小功率；短波臺站；天線原理；實際應(yīng)用

近年來，為了促進(jìn)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國新建了一批中小功率的短波臺站。這些中小功率短波臺站的正常可靠運行主要是依賴于天線。中小功率短波臺站中，為了更好地實現(xiàn)對周圍波段的壓制作用，使臺站本身的信號更加穩(wěn)定，目前，中小功率的短波臺站經(jīng)常使用的天線為籠形天線和鞭形天線。

1 短波臺站概述

短波電臺是指工作波長在100～10m，頻率在3～30 MHz的無線電通信設(shè)備。這種設(shè)備的主要裝置包括發(fā)信機、收信機、電源、天線及終端設(shè)備等。它主要利用地波進(jìn)行近距離通信，主要功能是傳送話音、等幅報以及移頻報。一般的短波電臺可分為便攜式、車載式和固定式等。它具有質(zhì)量較輕、體積較小的優(yōu)勢。

2 不同天線的性能對比

上文提到，中小功率短波電臺常使用的天線形式為籠形和鞭形。一般來說，籠形天線的性能優(yōu)于鞭形天線。主要體現(xiàn)在以下幾點。

2.1 籠形天線工作頻段寬于鞭形天線

鞭形天線的等效直徑是小于0.1 m的圓柱振子天線，而籠形天線的等效直徑則為2.5 m。天線的直徑對工作頻段的寬度有最直接的影響。因此，籠形天線工作頻段寬于鞭形天線。鞭形天線每次進(jìn)行頻率更換時必須進(jìn)行重新調(diào)諧，而籠形天線則不需要。

2.2 籠形天線效率高于鞭形天線

籠形天線的損耗比較小，全頻段（5.9～26 MHz）的效率能夠達(dá)到80%～95%。而鞭形天線的頻率則小得多。除了在諧振頻點上的效率較高之外，在其余大部分頻段上，天線的效率都低于30%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及籠形天線。

2.3 籠形天線的安全性高于鞭形天線

鞭形天線在低頻段的輻射電阻小于1Ω，而籠形天線則達(dá)到了20～100 Ω。在功率輸入相同的情況下，籠形天線底部的電壓要遠(yuǎn)小于鞭形天線。這種就能夠有效防止因為高壓出現(xiàn)的天線打火現(xiàn)象。而且籠形天線也配有防雷裝置，能夠有效提高天線的安全性。

綜上所述，籠形天線與鞭形天線相比，具有更多的優(yōu)勢，因此使用范圍更加廣泛。

3 中小功率短波臺站天線的工作原理

籠形天線的工作頻率主要分布在3.2～26.1 MHz，而且功率的容量為-10 ～+10 kW。籠形天線主要采用的是垂直極化天線以及全向天線，高度一般約為10 m，質(zhì)量約為3 000 kg，能夠抵抗十級大風(fēng)，因此具有很強的穩(wěn)定性。而且輻射半徑能夠達(dá)到15 m左右，且具有很好的防雷性能。

在基本工作原理方面，中小功率短波臺天線也就是籠形天線在設(shè)置方面以單一電塔天線理論為基礎(chǔ)，在工作中使用的諧振振子在0.2λ～0.6λ，天線的輻射電阻大于25 Ω而小于130 Ω。線塔的底部則進(jìn)行絕緣處理，并以其為中心，向周圍進(jìn)行信號電網(wǎng)的輻射。在反射作用下，受到地面與天線的影響，單方向的天線鏡像轉(zhuǎn)變?yōu)殡p方向的天線鏡像，從而使天線的輻射阻值增大。

4 中小功率短波臺站天線的架設(shè)方法

中小功率短波臺站天線的架設(shè)步驟主要包括對場地的準(zhǔn)備、底座安裝、振子組裝以及架設(shè)等。

場地方面，首先，所選擇的場地要平整，并且架設(shè)之前要對其進(jìn)行清理。其次，確定天線和地錨的位置。地錨位置確定后將其埋入地錨坑，并確保地錨拉桿末端的錨環(huán)中心與天線中心的距離為8 m。最后，要確定在以天線底座為中心的前提下，三方拉線均呈現(xiàn)120°角的分布。

底座安裝方面，底座是四根長2 m，寬160 mm的槽鋼，將其進(jìn)行連接。然后在底座上安裝底座方板、地網(wǎng)連接盤、天線底部絕緣子以及放電球。

振子組裝方面，將三節(jié)鍍鋅鋼管桿連接成10 m的桅桿，桅桿中央則架在1 m高的架子上，頂端振子環(huán)則安裝在與桅桿頂端80 cm處。然后通過橫支撐和斜支撐將頂端振子環(huán)連接到桅桿上，再將振子線的上端與桅桿的頂部及頂端振子環(huán)進(jìn)行連接，連接之處有相應(yīng)的構(gòu)件，振子線的下端則捆綁在桅桿的底段。將三方拉線共同固定于桅桿7.5 m高的位置上。需要注意的是，三方拉線的安裝方向要與3個橫撐的安裝方向一致。

架設(shè)方面，既可使用吊車架設(shè)，也可進(jìn)行人工架設(shè)。在吊車使用受到限制的施工場地可以使用人工架設(shè)。

5 結(jié)語

總體來說，短波電臺的設(shè)備較為簡單，而且能以較小的功率進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，可用于軍事通信方面，但由于其容量較小且傳播的信道不穩(wěn)定，導(dǎo)致傳輸?shù)目煽啃暂^低，使其性能受到影響。經(jīng)過不斷研發(fā)，采用了實時選頻、分集接收的方式，電報終端使用時頻編碼、控制差錯的方式，電話終端則使用壓縮擴展設(shè)備。而且還使用跳頻技術(shù)，最終使其抗干擾能力增強，提高通信能力。

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