關于中波廣播天饋系統接地網改造的探索

劉鵬飛

摘 要 中波地網改造是很多中、小功率發射臺面臨的問題，因為中波廣播發射占地面積較大，又面對城鎮化發展帶來的場地狹小問題，值得我們去研究和實踐。文章探討了影響中波發射天線效率的因素，針對目前發射機存在的問題對天饋線接地系統和發射場強進行了測試、檢查，然后提出了改造方法。

關健詞 中波地網；改造；實踐

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2016）08-0043-02

1 基本理論及常用處理方法

眾所周知，中波廣播是以地波繞射傳輸為主，以電離層反射傳輸為輔的傳播方法。只有當天線的有效高度與工作波長相比擬時，才能有效地輻射電磁波。由于中波段的電磁波沿地面傳播時，損耗比較小且穩定，同時沿地面傳播時，垂直極化波的損耗低于水平極化波，因此，中波天線多采用直立拉線塔形式。

對中波發射天線的要求主要是高輻射效率。而影響天線效率的因素除了調配回路的損耗外，主要是地損耗。在計算效率的公式中，效率η=RA/（RA+Rn），式中Rn是地電阻，要提高效率就應盡量降低地損耗電阻Rn。根據理論分析，對短天線而言，地損耗主要在天線底部附近。因此，要設法最大限度地降低天線底部附近的地電阻。通常降低地電阻的辦法是在天線底部附近地面埋設以天線底部為中心的輻射狀地網。天線的底部還需要有一接地棒，埋設深度為電流的集膚深度，一般在5 m左右。地網的長度如因環境影響地網，達不到半個波長時，為了減少地網的損失，需在短的地線終端打進一接地棒，其深度等于地電流的集膚深度。地網的埋設深度一般為30～50 cm，以不受破壞為原則。

2 我臺目前發射機工作狀況

我臺建于洛河灘地，地處縣城郊區，發射場地是當地生產隊農田。近幾年，天線場區附近由于當地農民修建蔬菜大棚時大量挖墻基使原天線的地網受到不同程度的損壞，長期以來發射效果不太理想。存在的主要問題如下。

1）發射信號質量受氣候條件影響大。

2）地網損壞比較嚴重而且重新鋪設困難重重。

3）防雷效果差，發射機易過載而掉高壓等等。

4）發射信號覆蓋面積減小，且覆蓋區域信號極不穩定。

3 我們對天饋線接地系統技術改造的過程及方法

針對存在的問題，我們首先對天饋線接地系統和發射場強進行了測試、檢查。結果如下。

3.1 接地電阻測試

所使用儀器：BY2571接地電阻測試。測試方法：以天線塔基為中心，60°夾角直線距離40 m布設測試點如圖1。

圖1

測試結果見表1。

根據測試結果，我們發現：一是，天線中心接地井良好，接地電阻為2.2 Ω；二是，天線避雷放電球接地電阻變為18 Ω，已起不到防雷作用。

3.2 場強測試

所使用儀器：DS1823AM/F。測試點的布局見

圖2。

圖2

測試結果見表2（發射功率中波10 kW）。

表2

測試點 A B C D

距離（km） 45 50 62 40

測試結果（DB） 62 58 46 64

測試結果：各點場強均比發射機安裝之初

降低。

3.3 改造方法

一是，設法降低天線底部附近地網的接地電阻，以提高天線的發射效率。二是，重新給天線塔制作防雷接地井，使天線放電球的防雷接她電阻符合技術要求。

由于我們的發射場地除了半徑5 m左右的塔基用地以外，其他都是當地農民大棚菜地，想要大面積改造修建地網顯然是不現實的。為此，我們采用的技術方案是沿天線3個邊角方向3.5 m處分別挖建1個接地井，地井引線與塔基地線相連接，以盡量降低天線底部地電阻。地井分布具體見圖3。

圖3

井內金屬導體用φ6的紫銅管制作，具體見

圖4。

圖4

為了降低地電阻以及其接地參數的穩定性和長效性，具體在井內植入導體后的填埋結構如圖5。

圖5

當井體填埋完成后，3個地井均用12O mm寬、0.5 mm厚的銅皮用銅焊連接在塔中心地井的引出線上。并與天調網絡接地線相連接。改造后天調網絡的總接地電阻下降為1.0 Ω左右。

改造后，我們對天饋系統的接地電阻和發射場強進行了測試，測試方法、使用儀器與前面相同。結果如下。

1）接地電阻測試。

測試結果見表3。

2）防雷接地井接地電阻為3.7 Ω，符合防雷技術要求。

3）場強測試。

測試結果見表4（發射功率中波10 kW）。

表4

測試點 A B C D

距離（km） 45 50 62 40

測試結果（DB） 72 73 60 77

通過以上改造，發射場區接地電阻降低了55%，發射信號場強提高了23%（4個測試點的平均場強）。

4 結束語

我們這次的技術改造，經過一年多的使用、測試，效果良好。不論是晴天還是陰雨天，天線阻抗都沒有發生明顯變化。天線駐波比電壓為0 V，天線阻抗為50.7+1.2 Ω，播出質量有了很大提高，發射機一直保持正常工作。我們只是一個初步探索，不足之處，敬請同行們指正。

參考文獻

[1]蘇英智.中短波電波傳播和天線實用手冊[M].北京：廣播電影電視部，1987.

[2]中短波與數字調幅發射設備使用調制與維護指導手冊[M].北京：中國廣播電視出版社.