中波廣播發射天線的原理分析與維護關鍵技術研究

文/宗溢冰

1.中波廣播發射天線分類

1.1 錐面頂負荷自立式寬頻帶天線

可替代70～150米自立式中波天線及傳統中波天線，可實現數字化音頻廣播，可實現多頻共塔（f1/f2≥1.25時）。

1.2 接地式中波自立塔發射天線

可替代傳統并饋天線，解決了傳統并饋天線饋線拉力大、結構復雜、冷熱變化大等不穩定因素，解決了塔體既承載調頻電視天線又承載饋線重量，解決了塔體受力不均勻，結構要求復雜等問題，解決了傳統并饋天線饋點不可變問題。

1.3 套筒式寬頻帶錐面頂負荷中波小天線

套筒式寬頻帶錐面頂負荷中波小天線是在傳統天線理論基礎上，利用套筒天線理論、天線長細比原理、錐面頂緩變原理和集總參數理論，使天線體積大大縮小，輻射效率大大提高。同時，通過反復試驗，成功實現了縮小占地面積、拓寬工作帶寬的目標，它的研制成功無疑是中波天線的革命性變革。

1.4 自立式雙錐天線

可替代76～100米自立式中波天線及傳統中波天線，可實現雙共塔（f1/f2≥1.25時）。

2.中波廣播發射天線的構成

中波廣播發射天線主要有以下幾種模式:（1）垂直振子單桅桿拉線天線；（2）鐵塔底部絕緣；（3）饋線；（4）天調網絡和鐵塔底部連接[1]。地網主要是將鐵塔底部作為圓心，深度0.8米，在壤內以輻射狀分布的銅網，其主要作用是降低大地電流耗損，加強天線輻射的效率。單塔天線本身屬于底部饋線垂直振子，以塔身為振子，其中包括絕緣拉繩、底座絕緣、鋼桅桿、放電球以及地網等多種部件，基于相同對策水平面范圍中，輻射沒有任何方向性，且在垂直平面內部0°角位置發射的輻射最高。通常，塔高度為0.20～0.53λ。所以，天線、饋線、天調網絡、地網指標所體現出來的優勢與劣勢都會對整副天線運行效率造成影響。

3.中波廣播發射天線結構

3.1 鐵塔

天線的基礎在于鐵塔，一個穩定且安全的鐵塔，可為傳輸的穩定性提供保證。鑒于此，在廣播發射臺選擇鐵塔的過程中，要經過謹慎的計算，保證鐵塔的尺寸以及型號與發射功率參數規定相符，確保信號的傳播效果。一般中波頻率的范圍為531kHz～1602kHz，波長為187～564米，計算的過程中要對參數標準進行充分考慮，以天線高度為參數特性曲線，對天線最佳高度值進行計算，最終確定其為0.625λ[2]。

3.2 地網

保證天線功率對節目質量而言非常重要，在天線的功率傳輸過程中會出現相應的損耗。導致這一問題的因素比較多，第一是天線導體，這對傳播質量有直接的影響；第二是底部塔基絕緣座；第三是大地回流，這一部分所占比例較多。天線本身損耗以及高頻損耗并不會對天線有非常嚴重的影響，相比較之下，地損耗的影響更大。為了對天線功率最終呈現效果進行保證，地網的設計尤為重要。通常地網都是在地面上假設，如果天線輻射電磁波以大地表面為主體旋轉，會在大地表面上形成電流，對大地導體效果造成影響，使電流無法實現轉化與分解。如此一來，天線輻射能量便會造成損失，縮小天線覆蓋的范圍，降低電場覆蓋方向的精準性，對天線輻射電阻以及輸入電阻功率造成沖擊。實踐得知，如果徑向距離為 r=0.5λ，這時地電流處于穩定狀態。換而言之，這時地網輻射半徑以0.5λ為最佳，保證地網半徑r 設置工作波長一直介于0.3λ～0.5λ這一范圍內[3]。鋪設地網時，要在天線鐵塔基座澆筑之前完成，保證位置的選擇不會對設備安裝造成影響。

3.3 拉線

拉線質量直接決定最終的傳播質量，需要對平面結構進行嚴格設計，結合鐵塔種類以及橫截面特點的不同，提高拉線設計施工質量，保證張力與標準相符。設計階段，若鐵塔橫截是矩形，要在矩形的4個方向設置拉線，保證每個方向力量相等，也為鐵塔的穩定性與安全性提供保障。若鐵塔橫截面為三角形，則要在三角形的3個角設置拉線，以滿足張拉力需求。不管是每一拉線形式，其作用都在于功率需求，為了獲得更加理想的功率效果，要保證拉線傾角的合理性，一般以60°為最佳，若角度太大，會相應地提高拉線張力以及鐵塔軸向力，降低鐵塔的穩定性，實際應用期間也會出現擺動，對信號傳播質量造成影響。若傾斜角太小，便會增加建設寬度，浪費建設面積。鑒于此，為了能夠充分滿足傳播需求、節省占地面積，最為關鍵的是要按照施工現場的實際情況對角度進行合理設計。

4.中波廣播發射天線維護關鍵技術

現如今，我國中波廣播發射天線技術越發成熟，相關機構對中波廣播發射技術也提出了更加詳細規定。作為無線廣播行業，需要做好中波廣播發射天線的維護工作，通常維護的周期以周、月、年為單位，維護保養工作的進行有利于實現中波廣播發射性能的充分體現，并實現其高度運轉。在維護保養期間，除了基本的中波廣播發射天線以外，也包含地網、桅桿、絕緣底座等其他部位。

針對中波廣播發射天線維護，部件不同，維護保養所使用的技術也不盡相同。針對中波廣播發射天線一些外裝零件，通常是通過噴涂油漆這一類防腐材料的方式進行維護，具體如底座、桅桿、塔架等部位，以避免零部件一直暴露在外界遭到腐蝕。針對桅桿繩拉的維護，需要在一定周期內對拉伸力數值進行檢查，使桅桿結構的設計更為優化。針對比較微小的零部件，要仔細檢查，具體如螺栓，螺栓連接了塔吊與底座，需要保證不能受到腐蝕，如果檢查過程中發現已經遭到腐蝕，則要及時替換，重點在于被腐蝕的螺栓以及即將斷裂的桅桿繩。針對地錨，要定期進行抽樣檢測，保證其基本性能。針對電氣維護，需要做到以下幾點:第一，對中波廣播發射天線控制面板中顯示的信息進行處理，尤其是控制中心的信息，更要積極處理，加大監督核查力度[4]；第二，對處于空檔期的中波廣播發射零件進行檢查，針對其中存在的問題進行零部件及時處理，做好維護保養；第三，應用電阻測試儀對桅桿底座以及地網性能進行檢查，收集更加全面的性能信息，針對收集的信息展開分析，確定其中存在的問題，并且使用有效的方法解決。確定干擾源，消除輸入、輸出中波廣播信號期間外界因素導致的影響，否則容易導致失真、信號丟失等一系列問題。由此可見，干擾源十分重要。按照當前現存問題進行排查，避免因為外界因素對中波廣播信號造成的影響。

中波廣播發射天線維護中涉及到不同種類的中波廣播發射天線，原理也存在很大差異，所以，需要按照天線具體類型選擇相應的硬件維護技術。另外，在廣播行業發展的過程中，經常會受到經濟條件等因素的限制，導致廣播行業內部嚴重缺乏專業型的技術人才，使實際維修與運行造成了一定的限制。基于此，廣播行業需要在其發展過程中提高維修意識，將工作人員技術水平視為重點，組織專業培訓，不斷提升工作人員的專業性，從而降低中波臺設備應用故障率，減少故障的發生，使中波臺設備的運行能夠更加穩定，也為實際工作效果提供保障。對于中波臺維護人員而言，其業務技術水平有待提升，針對這一問題，廣播行業在實現自身發展的過程中需要重點提高維護人員的專業性，開展技術培訓，一方面了解基礎維護以及維修技術；另一方面要掌握最新的中波廣播技術，通過最新成果的掌握降低故障維修率，避免因為技術不過關導致的中波臺設備損失。廣播行業在實現自身發展期間，需要將中波臺內部職工協調當做工作的重點，作為管理人員，同樣要加強對相關工作者的監督，提高操作規范性，減少因操作不規范導致成本浪費現象。設備維護以及維修期間，結合實際情況擬定中波臺設備維護、維修機制，保證維修工作有章可循，提高中波臺設備應用的安全性與可靠性。

結語

綜上所述，中波廣播發射天線技術在無線廣播行業中占據核心地位，其中所涉及到的各個環節都需要精準設計、維護。所以，中波廣播發射天線任何一個部位都需要相關人員進行維護，掌握基本原理，為社會提供更高質量的無線廣播服務。

[1]陳向東，韓向兵.淺析中波廣播發射天線的原理與維護[J].河南科技，2014（02）:13-14.

[2]蔡君釵.淺談中波廣播發射天線技術[J].科技傳播，2016，8（08）:56+62.

[3]王彩琴.中波廣播發射天線的原理及維護技術探討[J].科技創新導報，2016，13（35）:73+75.

[4]尼珍.中波廣播發射天線的原理及其維護分析[J].科技傳播，2017，9（23）:90-91.