李航標
(作者單位:新疆廣電局節目傳輸中心2073臺)
中波發射天線的種類及其技術特點
李航標
(作者單位:新疆廣電局節目傳輸中心2073臺)
當前,我國廣播事業發展趨于成熟,中波發射天線在發展過程中扮演了極為關鍵的角色。隨著中波天線的種類的增多,不同類型天線的技術特點呈現出極大的差別。本文就目前國內已知的天線類型進行了總結,并分析不同類型天線的技術特點與適用范圍。
天線廣播信號;中波發射;技術特點
天線廣播信號發射時需要滿足的條件很多,而必不可少的重要載體是中波發射天線。
傳統中波天線是當今世界最為廣泛應用的天線。傳統的中波天線分為桅桿式天線和自立式中波天線。
1.1桅桿式天線
1930~1940年,中波廣播唯一使用的天線便是桅桿式天線。其截面常設計為三角形,為了架設和運輸的便捷性,其塔節長度也相對較為固定,一般長度為5~7m。法蘭盤和螺栓連接著每一個塔節。桅桿拉繩則使用了三方拉繩的方式。該拉繩是由鍍鋅的鋼絲構成,其感應電流往往會出現二次輻射,且極其容易對發射方向產生較大的影響,所以常使用絕緣子將拉繩分開。結構簡單,塔節具有規則的形狀、方便進行加工以及造價低廉是桅桿式天線的特點。也正是因為以上特點,其在我國得到了大面積的推廣使用。盡管其制作簡單,造價較低,但在某些情況下,構建該天線也需要較多的費用。例如:因為桅桿較高,當其發射低頻且功率大的信號時,要在塔身外加裝天線籠,該舉措增大了其底部的壓力,底座絕緣子則需要投入更多的費用。此外,當拉線與地面間的角度為45°左右時,其受力相對較好,因而需要的建設面積較大。但近年來,我國土地使用費快速上漲,間接導致桅桿式天線產業的日益蕭條;同時,另一種自立式中波天線在這種背景下應運而生,并在中波廣播中逐漸占主導地位。
1.2自立式中波天線
拋物線型是獨屬于自立中波天線的構建形式,其能夠最大程度地發揮出材料所具有的性能優勢。該結構使用絕緣子制造的特殊底座,其將塔腳底部與地基的基礎進行連接。同時,配置專門的調配箱或調配室。絕緣底座的作用則是隔絕大地與塔自身的高頻信號,是中波發射天線最為重要的部件,足夠堅硬是其必備的特質。
相較于桅桿天線,其所占據的面積更小,造型也更加具有藝術美感,而且建塔費用大大降低。此外,采用熱鍍鋅的方式進行防腐處理可以有效解決塔身腐蝕的問題,即使在沿海地區也可廣泛使用。但該天線底部絕緣子制作較為復雜,價格亦相對高,易損壞又是絕緣器件最大的弊端,導致其被并饋式自立中波塔所超越,而并饋式自立中波塔的優勢之一便在于不需要造價昂貴的絕緣底座。
2.1并饋式自立中波天線
并饋式自立中天線的支持結構較為簡單,是最為普通的自立鐵塔。其能夠根據所處的實際情況設計塔架的外形及截面。若干根導線分布在并饋式自立中波塔的周圍。其上端連接著鐵塔上的平臺,下端對鐵塔饋電,且其位置在鐵塔的中心底部。相較于傳統的天線結構,該天線不再采用絕緣底座,但仍需要在鐵塔下鋪設地網。
并饋式天線優勢分析:一是不再采用絕緣底座、拉繩,對于其所占據面積要求更低,從而有效地將工程的投資預算降低;二是承受的發射功率更大,能夠達到1 000 kW以上;三是天線能夠進行多頻工作;四是造型更為美觀,能夠大大降低對周邊的影響。
在國外,并饋式自立中波天線的應用早已普及,也具有成熟的技術應用。但在我國,其尚處于發展前期,僅有不多的幾家電臺對其進行了使用。
2.2錐面頂負荷中波發射小型天線
近年來,我國逐漸開始使用錐面頂負荷中波發射小型天線。其具有電磁污染與互耦小的特點,且對周圍的建筑和人群影響較小。在已知的實際建設中,離發射房間30m處安裝30 kW的天線,也不會影響到發射機房的設備。且其覆蓋的效果相似于原本的鐵塔天線,同時在小功率靈活設點方面優勢更大,特別符合數字廣播的要求。
錐面頂負荷型天線優勢分析:一是占地面積小;二是安裝靈活,更適用于環境擁擠的城市;三是建設高度低,被雷擊中的概率低,從而達到保護發射設備的安全的目的;四是擁有能夠滿足數字廣播的大型帶寬;五是修理及維護較為方便。
錐面頂負荷新型中波發射小天線優勢明顯,有效地解決了傳統天線的弊端,如建設地點高、線路多且繁雜、占地面積大等,有效地達到了中波發射天線小型化的目的,打破了人們腦海中“中波不進城”的一貫想法。
相較于傳統中波天線來講,本文后述的兩種新型天線的優勢極為明顯的一點便是都能夠有效地減少土地的使用量。此外,二者又特點各異,可以適用于不同的情況。一個可以實現多頻共塔,另一個則能在屋頂架設,可以有效滿足廣播業的不同需求。未來,我國的廣播事業將會呈現更為迅速的發展趨勢,同時也會涌現出更多的中波天線的新型技術及新型的產品。我國的廣播事業擁有極為廣闊的發展前景。作為技術人員,需要在實踐中不斷探索,秉承“多學習,多實踐、多思考”的原則,不斷前行,這樣才能為廣播事業的發展做出貢獻。
[1]王皓.中波廣播發射天線的原理與維護[J].西部廣播電視,2015(9).