中波廣播發射臺搬遷及天線建設策略

云南省廣播電視局臨滄699臺 龍云貴

隨著中波廣播事業的發展，機房搬遷和發射天線建設等實際問題，需要重視并通過實踐不斷摸索。本文詳細論述了發射臺站搬遷策略和機房規劃的工作原理，并通過科學計算得到天線選型與建設實踐中的最優方案，能夠應對實際工作中的突發情況，具有一定的借鑒意義。

作為調幅廣播系統穩定運行“最后一公里”關鍵環節，中波廣播發射臺系統主要是由主/副電源系統、源信號以及發射終端與監測等設備組成，對擴大信號接收面積和提高節目安全播出質量起到了核心作用。隨著發射終端的數字化、智能化水平不斷提升，原有的發射臺站使用區域與基礎建設均不能夠滿足技術發展與實踐需求，直接影響到中波發射臺相關節目的安全播出，導致發射終端不能正常工作的情況時常發生，同時也會對周邊環境造成一定的電磁污染?；诖耍疚闹攸c研究了中波發射臺搬遷中選址與建設等具體工作以及天線選型的方案，立足于發射臺基本運行要求，高效順暢完成搬遷與天線建設工作。

1 中波廣播發射臺搬遷方案

1.1 基本思路

原發射臺機房的主要設備包括：中波與調頻發射機、模擬信號發射機以及穩壓器與主備電源等，具體如表1所示。

表1 發射臺機房的主要設備情況

對于發射臺站搬遷過程，應建立在不影響節目正常播出的前提下，把4部主/備發射機安全移至新建機房內，同時可充分利用原機房的使用功效改建為配電房或電器間，更新原穩壓電源所處方位，將配線重新調整方向，并設計鋪設信號傳輸與電源線路。

1.2 選址策略

對于新建發射臺需要進行充分論證，結合具體的臺站工作性質及周邊環境特點、信號覆蓋能力以及受眾規模、區域劃分等實際情況，通過合理設計、科學推算、反復調研后確定新的臺址。

（1）技術參數作為關鍵性衡量指標。信號覆蓋率能否達到90%以上，發射臺站的信號發射效率能否較以往有5%～10%幅度提升。

（2）信號傳輸作為重要性參考指標。結合地波傳輸與天波傳播的信號特點，需要重點圍繞信號衰減性、信號繞射能力和傳輸距離以及信號中繼、智能化設備應用等未來發展建設需要的預留接口等，應當能夠形成一個穩定、可靠的信號服務范圍，并能夠通過智能終端設置調整，自適應調節信號傳輸距離和傳輸效果。

（3）環境特點作為指向性參考指標。地址特點需要考慮信號傳輸過程中的磁場強度，即傳播范圍、環境狀況以及地形地貌等，尤其是考慮到地形起伏特點對于信號傳輸衰減程度與發射效率的直接影響。此外，還需要考慮新建臺站周邊電磁信號的影響，盡量降低所處環境的電磁干擾，以及相關輸電塔、變電站等造成的損耗。

2 中波廣播發射臺搬遷方法

2.1 機房規劃布局設計

在充分考慮優化設備布局以及新建機房容量的基礎上，設計規劃電源、信號等線路的準入接口與實際需求長度，具體可以依據電子設備的實際位置和地溝計劃好電源接地與高頻接地的布線工作，并能夠有效控制設備與線路的連接點。根據實測距離，按照設計圖紙逐步鋪設從監控桌面到多部發射機的信號傳輸、采樣終端連接以及距離配電房到電源之間的線路，明確安全使用的范圍和主要功能板塊，需要重新制定配電機柜的布局方位，以匹配新建機房的實際容量。按照機柜→穩壓設備→發射機的多功能電源接口做好地線功能區的設計與布置，做好標識，在實際施工中必須嚴格確保機房供電電壓的穩定、準確、無誤，兼顧施工美觀、布局規范，如圖1所示。

2.2 搬遷流程計劃與實施

完成規劃與測量工作后，在充分考慮可能存在的突發情況并制定詳細的應急預案后，周密組織、充分準備、具體落實責任制度，能夠確保在不影響安全播出的前提下，順利完成發射臺站的搬遷任務。

具體實施步驟主要包括：

（1）通過每周固定的檢測時間，可以分批次先將1部10kVA穩壓源移至新建機房內的規劃位置后，重點是按照建設標準排線施工，預留好接口，檢查信號源是否能夠正常工作。

（2）利用空閑時間，將工作頻率f=549kHZ備用中波發射機逐批次移至機房規劃地點，并重點檢查搬遷過程中有無造成設備故障、設備損耗等現象，并經調試、測試后逐步增加功率至P=10kW。

（3）利用停機時間將饋線等元器件從發射機中轉移至機房，按照之前規劃的饋線位置、接口、長度以及饋頭等安裝完畢并做好相應檢測工作，即通過級聯→硬饋→切換裝置→發射機主機，經一段時間判斷工作正常后，及時把主機移至機房并接入網絡規劃中。

（4）同理可以根據發射臺工作計劃安排，將剩余發射機搬遷至指定位置，共用1部10kVA穩壓源，并利用下步的檢測維修時間將剩余1部穩壓電源移至原機房作為配電房備用設備使用，同樣需要規劃位置與測試工作狀態。

根據計劃任務，落實好相關搬遷工作，搬遷結束后需要根據原定計劃建立搬遷技術擋案，并留存相關數據記錄。

3 發射天線選型與配置實踐

天線作為發射臺站重要的功率轉換裝置，有著重要的作用。作為發射機的關鍵組成部分，在具體工作時發射天線主要是通過發射臺站向空中輻射電磁信號，并在其中將傳輸信號作為數據載體（廣播電視等信息數據），進而實現接收端的有效接收，確保用戶能夠及時、有效地收聽/收看節目，并保證節目效果。從天線長度配置的最優角度出發，H=0.53λ可以作為設計發射天線的最佳長度。因此，在發射天線建設策略中，需要在選型與配置實踐中根據實際靈活調整參數以滿足最終需求。

3.1 天線選型方案

電磁波在傳輸過程中，由于地波傳播所延伸的垂直極化模式，其電場方向與垂直損耗會在一定程度上低于水平極化波損耗?；诖耍F階段發射臺站中波天線選型，通常會采用建設矗立的垂直天線并獲取期望的垂直極化波。

在實際建設中，由于地價問題導致選址不一定能夠完全滿足天線建設的方案設計，且存在標準鐵塔占地面積大、施工量大、后期不易維護等客觀因素，所以目前選型策略中會采取多維“自立塔+小天線”的復合模式，即自立式鐵塔底部絕緣，能夠實現較好的發射效率和信號傳輸方向圖，并且降低了占地面積與維護工作難度，安全施工的保障性得到了進一步提升。在雙頻共塔工作模式中，系統整體運行的最大功率可以達到P=50kW，集占地小、高度低、性能穩和帶寬廣等優點于一體的中波小型天線（長度L=0.05λ）能夠實現雙頻共塔基本工作模式，地面損耗相對于原天線設計選型方案，實測條件下天線工作效率更高，在近場場強E下降1～2dB，而遠場場強同步會增加1～2dB。

3.2 天線配置策略

從工作原理上可以看出，天線配置策略的作用發揮以及運行狀態，對于系統運維穩定性和技術優化創新性等起到了關鍵作用，對于用戶的體驗同樣具有決定作用，尤其是在實時性和有效性方面，因此應該引起高度重視?？茖W建設發射天線系統，優化配置策略及相關技術方案，以提升發射天線對于中波廣播整體系統性能的貢獻。

（1）“自立塔+小天線”的復合模式，除考慮天線高度與地網建設外，還要注意天線配置方位角。通常情況下，中波發射臺會依據信號工作的實際頻率大小，架設1～2座自立式鐵塔（優化鐵塔間的實際距離），根據實際測算得塔間距離L?1λ，而不能再按照以往的建設經驗采取0.25λ的塔距來建設。

（2）根據發射天線的特異性阻抗圖，其實際工作頻率較低，因此在新建發射天線過程中，可以適當通過增加鐵塔的高度與寬度來提升特異性阻抗，以滿足在實際工作中輸入電流能夠滿足發射需求。此外，值得注意的是塔底部中心地面深度20～30cm左右需要埋設地網（呈輻射狀40～80根，長度約為0.3～0.5λ）。

（3）在實際工作中，為了確保發射臺站主機與天線的匹配，根據經驗需要設計合理的補償網絡來抵消系統工作帶來的容抗現象，以實現發射臺站工作的諧振現象。當輻射電阻R較小，損耗電阻R較大時，天線的實際工作效率會大幅下降。因此,通過設計SMITH導抗圓圖并經過科學計算可得到最優匹配網絡模型，能夠有效拓寬工作帶寬和提高天線工作效率。