關于中波廣播發(fā)射天線探討

閆石

摘 要：隨著生活水平的提高，人們對精神生活要求越來越高，人們日常生活中離不開資訊信息，在信息傳播過程中，廣播則起著重要的作用，特別是隨著車輛的增加，廣播已經轉移到移動空間，沒有良好的收聽技術，則無法滿足人們更高的精神追求。科學技術不斷發(fā)展，推動著各行業(yè)的發(fā)展與進步，廣播技術也實現了前所未有的創(chuàng)新。中波廣播發(fā)射天線是廣播系統(tǒng)中的主要內容，更是不可或缺的重要組成，沒有天線則無法達到廣泛傳播效果，中波天線性能決定了工作穩(wěn)定性，可以說中波廣播天線對廣播全層覆蓋、播出質量和傳播信號的穩(wěn)定性起著重要的作用，只有全面做好天線研究，才能實現良好的傳播效果，維護廣播收視率。文章主要通過對拉線塔式中波廣播發(fā)射天線系統(tǒng)物理結構和工作原理進行分析，并結合實際使用情況，進一步提出中波廣播發(fā)射天線維護的基本措施與方法。

關鍵詞：天線的結構；阻抗匹配；維護建議

廣播在人們的生活中起著重要的作用，能夠滿足人們聽聽資訊基本需求，廣播技術主要是依靠重電磁波原理，電波在傳輸時，能夠產生出強大的電場，形成一致的方向性，并按規(guī)律做定量旋轉，這種形態(tài)叫作電磁波極化現象。極化形式多種多樣，根據運行方式劃分為平面極化和圓極化兩種形態(tài)。可以說，從技術角度看，中波電磁波主要是沿地面連續(xù)性傳播，這種極化形態(tài)表現為垂直性，叫作垂直極化，所以，中波發(fā)射天線一定是能產生垂直極化電波的。中波廣播發(fā)射天線是以單極振子垂直極化的方式存在的一種天線，利用大地回流形成良好的回路。在我們日常生活中，能夠見到多種形式的天線，但是應用最為廣泛的還是底部饋電拉線塔式天線，這種天線包括桅桿、帶基礎的絕緣底座、拉線、地網等部分，不同部分有不同的作用，滿足信號傳輸需要，從技術角度上看，為增加覆蓋率，往往還要在此基礎上進行技改，對天線做一個加頂裝置，擴大信號功率。根據環(huán)境不同，有時候也會建設成立塔式形式，天線之所以能夠得到廣泛推廣與應用，還是與其占地小使用靈活簡便的特點有直接關系。

1 天線的結構

1.1 鐵塔

鐵塔是底座結構，需要保證結構穩(wěn)定，在發(fā)射臺選擇使用鐵塔的時候，需要按照發(fā)射功率等技術參數對鐵塔進行選擇，尺寸的確定是鐵塔選擇的標準。一般情況下，中波頻率控制的范圍在531KHz～1602KHz，波長多在187m至564m之間，根據這些參數能夠有效對天線預設進行把握，天線高度需要和相關參數特性曲線相符，從理論上講，我們可以選擇最佳的天線高度值則是0.625λ，諧振區(qū)天線系統(tǒng)阻抗不夠，也達不到穩(wěn)定要求，調試起來相對麻煩，不利于天線的快速運行。從實踐中得到相關數據值為：發(fā)射臺定型天線76m，立柱導體直徑20mm，邊寬0.5m，這種規(guī)格是我國常用的，也是當前的標配天線。

1.2 地網

通常中波發(fā)射天線需要架設到地面，這時就會因為天線空間輻射電磁波作用，和大地發(fā)生反應，造成大地表面產生一定的電流，使功能受到影響，大地并不是理想的良性導體，會使天線輻射能量減少損失，進入地面，大大減弱了天線的覆蓋效果，使范圍變小，電場覆蓋方向出現轉移現象，天線輻射電阻和輸入電阻產生振動的不穩(wěn)定情況，嚴重導致天線不能正常工作，底部敷設地網輻射效率的出現，如果不能及時解決，就會造成嚴重的后果，不但減小天線輻射損耗功，同時也造成信號傳輸的質量得不到保證，影響收聽收視效果，造成不好的社會影響。天線損耗功率由天線導體自身損耗、底部塔基絕緣座高頻損耗和大地回流地損耗三種形式構成，在這三種形態(tài)中，地損耗對下劃線功能的影響非常大，需要我們在架設時時刻注意，對出現的隱患可能性盡力解決，保證天線正常運行。為了有效提高天線功能，則需要在 鋪設地網時嚴格規(guī)程，保證質量，在天線架設之初就需要考慮到，澆筑天線鐵塔基礎時，一定要選擇一個適合的位置在地下埋入3～5米的接地銅棒一跟，然后采取薄銅皮外包的方式屏蔽鐵塔基礎，銅皮焊兩圈匯流條，保證良性導電。建設的時候，可以根據塔基的方位，形成一個圓心，地網使用直徑φ3的銅線。

1.3 拉線

拉線情況則需要根據現場而定，其平面結構決定形式取決于鐵塔橫截面方式，鐵塔橫截面多種形態(tài)，如果呈現矩形的，則需要用四邊形拉線的方法，保持平衡力，如果鐵塔橫截面是三角形的，那么就需要使用三角形拉線的方式，這樣才能保證整體平衡與穩(wěn)定。但是在天線架設時，不論使用哪一種拉線的方式，均要按照標準架設，一般拉線傾角在60°以內，大角度架設的拉線張力增加，就給鐵塔軸向力形成一定的壓力，鐵塔在室外由于拉力的影響產出較大的擺動，這種擺動幅度不利天穩(wěn)定的信號傳輸。

1.4 絕緣器件

絕緣器件對天線非常重要，能夠在不良天氣對鐵塔形成保護，對絕緣底座安裝的時候，一定要設立到鐵塔基礎上，這樣才能確保絕緣功能，保證安全。為了增加絕緣效果，常常要在底座套防水罩，避免出現意外濺水導致絕緣失敗。通常情況下，鐵塔拉線不能直接接到地錨上，以此保證運行的安全可靠性。

1.5 加頂負載

加頂負載是較為常用的一種方式，主要是為了解決高度不足和功率不夠的問題，加頂的天線能夠進一步強化天線頂部負荷，極大的強化天線單體輻射功，保證傳輸效果與質量。對天線進行加頂的裝置并不復雜，是一種非常簡單的方式，加載的時候和設備也有一定關系，只能用在固定頻率上才能起作用。天線加頂原理主要是將原來開路天線頂部變成電抗性負載天線頂，這樣就可以保證電抗性質終端負載不在電流駐波谷位置上，隨天線電流駐波分布情況發(fā)生一定的變化。天線加頂負荷用單獨電容器或電感線圈，電容型天線頂負載呈現圓球形、圓柱形或圓盤形。

2 阻抗匹配

天線輸入阻抗為開路傳輸線損耗輸入阻抗，輸入阻抗主要受到天線的影響，天線結構、尺寸、頻率、饋電、環(huán)境等參數和此有關，也地天線起決定性影響。中波發(fā)射天線輸入阻抗數據需要現場實測才能得到，根據現場環(huán)境情況，由技術人員采用矢量電壓法、駐波電橋法、矢量網絡分析法得到相關數據。匹配天線需要使用網絡分析儀對天線進行精準測量，得出系統(tǒng)輸入阻抗數據，然后再調整T形匹配網絡電感或電容，保證輸入饋線特性阻抗與輸入阻抗相符合，保證形成良性匹配。同一天線呈現形態(tài)是多載波頻率負載的時候，可以使用并聯諧振形式。匹配天線網絡受雷擊影響較大，在進行設計的時候，需要充分考慮到這種天氣因素的影響，避免出現不穩(wěn)定情況。一般情況下，中波發(fā)射臺是建在空曠區(qū)域的，周邊沒有建筑物遮擋，雷擊幾率變大，用無功功率很大的電容隔離直流成分，用電感接地的方法去掉高頻成分。

3 維護

中波發(fā)射天線由于在室外，工作環(huán)境較為惡劣，為了提高使用壽命，保證天線運行良好，則需要對日常運行情況做檢查，檢查由周檢、月檢和季檢三個主要方面組成，能夠通過周密的檢查，保證對地網、鐵塔、拉線、絕緣座做充分的運行維護與保養(yǎng)，檢查時重點查看鐵塔、拉線和地錨情況，注意拉線是否存在張力過大的問題，避免出現裂痕情況，如果拉線松弛則需要緊固處理。對天氣不好的區(qū)域檢查，需要查看鐵塔垂直度，保證垂直誤差處于標準范圍內，塔身彎曲程度不超1/750。對塔身結構螺栓松動、焊縫開裂和腐蝕嚴重的情況，需要及時處理，保證鐵塔的完整，及時修補破損處。中波天線在常年使用后，會出現打火和連接拉線鋼繩絕緣子斷裂的情況，局部高電位會導致拉線打火，可以對打火部位繃上銅皮，減少打火次數，降低電位。

4 結束語

中波天線工作穩(wěn)定性決定了信號質量，廣播技術創(chuàng)新發(fā)展越來越快，只有全面掌握工作原理，創(chuàng)新技術能力，才能全面保證天線的穩(wěn)定運行，實現高質量節(jié)目傳輸。

參考文獻

[1]楊秀林，王耕，符世山.廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷措施[J].民營科技，2009（09）.

[2]何大宇.淺談中波廣播發(fā)射臺的防雷設計[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（10）.