中波發射天線地網對發射效果的影響研究

續芳

（山西省廣播電視局臨汾中波轉播臺，山西臨汾，041000）

0 引言

我國廣播電視事業不斷向數字化和網絡化發展，加快了信息化社會的建設，中波廣播信號在其中發揮了重要的作用。隨著人們對廣播電視播出質量的要求越來越高，中波廣播信號傳輸效果也受到了更廣泛的重視。天波和地波是中波傳輸最主要的兩種形式。但是由于天波傳播主要依靠大氣電離層的D層和E層進行，電離層受天氣、季節、大氣情況等自然因素影響大，天波傳播具有不穩定性。因此，中波發射天線地網成為最主要的發射方式。需要分析了解中波發射天線地網對發射效果的影響，提出相關的改進建議。這是中波廣播信號傳輸行業發展的必然要求，也是我國廣播事業發展的重要環節。

1 天線地網對于發射效果的影響

■1.1 降低中波信號發射效果

受到地網發射設施的影響，中波發射天線地網的能量消耗很大，大部分的天線輻射能量聚集在地網中，必然會造成中波發射的能量不夠，降低中波信號發射的射程、功率，使中波發射的效率降低。另外，中波信號的傳輸過程中也會產生一定的損耗，損耗過大會影響中波信號的接收能力和接收范圍，降低中波信號的發射效果，影響了廣播電視播出的質量，無法滿足公眾的需求。

■1.2 影響中波信號覆蓋面積

雖然中波傳輸形式中天波傳輸受天氣影響巨大傳播不穩定，但這并不代表中波發射天線地網就一定很穩定。實際上，天線地網的主電廠和副電廠之間的差異和電廠之間的介質不相同也會影響到發射的效果，這一影響主要表現在中波信號的覆蓋面積上，主電廠和副電廠之間的相位不一致會導致信號的覆蓋面積不穩定，出現該被覆蓋的地方沒有被覆蓋，不該被覆蓋的地方反而被覆蓋的不合理情況。電廠之間的介質傳播過程中通常需要利用地波，地波通常情況下都是結合垂直天線的設施，以垂直極化波的形式傳輸信息。但是垂直天線存在易損壞、檢測難度大、維修成本高等問題。因此垂直天線出現故障會導致地波傳輸直接中止，影響了中波信號的覆蓋面積和廣播清晰度。

■1.3 雷電天氣破壞信號裝置

由于城市內部建筑安裝了大量的避雷針和避雷線將雷電天氣產生的電流引入地下，大量的電流會對中波發射天線的阻抗的參數造成影響，阻抗參數變化影響了輻射頻率，使得中波信號發射的效果變差。加上中波發射天線一旦遭受到雷擊，倘若天線地網底部沒有安裝適配的標準安全電網，發射天線就會由于可靠接地直接造成發射機的損壞，發射機一旦損害，惡劣天氣下搶修難度大，加上沒有備用中波發射裝置，一定區域內將無法接收到中波信號。所以在惡劣的雷電天氣中，信號裝置被破壞，發射效果就得不到保障。

2 中波發射系統的構成原理

中波發射系統的傳播形式主要取決于電離區反射和地波衍射相結合的原理。 電離層反射是中波發射系統的輔助傳播形式，該系統主要依靠地波衍射來傳輸電磁信號。長期以來，中波傳輸系統在廣播和電視領域中起著非常重要的作用。 這是所有廣播和電視信號正常運行的重要基礎。如圖2所示。

圖2 中波發射系統的構成原理

中波天線的地網是以鐵塔底部中心為圓心，用φ2-3mm的銅導線或銅包鋼材料，以輻射狀向外敷設。數量一般為60～120根，長度根據鐵塔高度而定一般為0.3λ～0.5λ。地網埋設深度越淺越好，但為了便宜地面耕作考慮安全，地網埋設的深度一般在0.3m～0.5m之間。

3 中波發射系統中天線的維護措施

■3.1 天線維護

天線維護對于中波傳輸系統非常重要，相關部門和政府需要更加注意天線維護。天線應定期維護。所謂的日常維護，是指每天，每月和每年對符合相關地面天線網絡標準的天線進行檢查的方式，必須注意地面天線網絡的各個方面。特別是，在使用很多零件的地方可以進行日常檢查，而在年度檢查中，有必要對整個天線地面網絡系統進行全面檢查，對兼容設備進行檢查并及時進行維護。在檢查過程中，必須按照謹慎，認真和謹慎的原則對系統進行檢查。檢查也應在相應季度進行。由于季節之間的溫差較大，因此會影響中波傳輸系統，因此有必要檢查各個季節之間的溫差。及時發現并解決問題。

■3.2 電氣維護

對于中波發射系統，電氣維護也是必不可少的，因為中波發射系統的有效運行與為運行中波發射系統提供基本動力的電氣設備密不可分。因此，如果要增強中波發射系統的功能，則需要考慮電氣維護。首先，必須從發射輻射波開始執行維護工作。為了實現實時監控，必須注意并記錄輻射波的變化。同時，當前記錄與以前的記錄進行比較，以識別任何明顯可能存在的問題，及時解決問題并更換零件。實現中波傳輸系統的穩定性和效率。其次，需要對電氣設備進行定期檢查，并且需要進行大規模和小型檢查。檢查零件是否磨損，并考慮是否需要更換。如果需要更換，請及時處理并盡快更換。除此之外，在日常工作中，有必要注意衛生管理，定期檢查衛生狀況，并進行清潔。最后，在電氣設備維護方面，培訓利益相關者，以確保檢查員具有及時發現和報告問題的專業知識。

■3.3 中波發射系統大修

在中波傳輸系統中，除了定期檢查各個方面之外，還需要對天線部分進行大修。所謂的大修是指對中波傳輸系統進行全面的檢查和維修。大修周期通常為3年。首先要檢查的是電纜的狀況。通常，電纜會對天線的接地網產生重大影響。在檢查過程中，首先檢查電纜是否腐蝕，然后檢查電纜本身的形狀和損壞。然后檢查進紙器以查看電線是否斷裂或裸露。如果發現任何影響發射的情況，應及時更換。檢查每條線的穩定性。天氣的變化是無法預測的，因此在刮風的日子里，線路會劇烈搖擺，在雨天，雨滴會襲來。如果在下雪天被雪覆蓋，請多加注意。這些會影響引導系統的穩定性。因此，對中波傳輸系統的檢查必須全面而仔細。

■3.4 改善中波傳輸系統的安裝

天線系統包括發射器，地面，饋線和電源。在使用天線系統之前，必須將其與圖紙上的相應零件正確安裝。還應該注意以下幾點：在施工之前，需要對施工區域的氣候和環境特征有充分的了解。其次，在安裝中波發射系統之前，需要仔細研究圖紙，弄清圖紙的不合理內容，并對其進行改進以確保中波發射系統安裝的準確性。

4 對于中波發射系統天線地網的優化建議

■4.1 優化地網設計方案

針對中波發射天線地網對中波信號覆蓋面積的影響，應該優化地網的設計方案，加強頂層設計的內容，重視相關技術研發，以減少傳輸過程中的損耗，提高地網發射機的射程和頻率為主，從設施建設出發，根本上增強信號傳播的質量，全面、科學考慮城市規劃問題和地網天線、發射機等基礎設施建設的關系，做好技術平衡和位置平衡，保障中波發射天線地網的信號覆蓋面積盡可能全面、廣闊。例如，可以采用加頂的方法提高天線發射中波信號的范圍，有效提高發射的頻率。為了避免雷擊，設計人員可以在發射塔附近建造地井并通過放置專門的適配標準安全防雷裝置，在惡劣天氣下減少雷擊對發射機的損害，另外，通過建造地井，也能及時對地網天線進行維護，大大降低了維修的難度。

■4.2 地網鋪設改良

地網鋪設工作會對中波廣播發射的效果產生巨大的影響，鋪設過程中一定要做好規劃和改良，以中波發射天線作為圓心，在0.5倍左右的波長半徑范圍內鋪設3mm的銅線，并隨著向外擴大鋪設范圍不斷加深埋設的深度。結合地理環境的因素，地網的外環應該是雙環圓環，并通過10根銅線一束的方式鋪設形成一個良好的信號傳遞渠道。另外，地網鋪設的工程質量直接影響到廣播輻射的功率且一旦鋪設完成將很難維護，一定要安排技術嫻熟的專業鋪設人員，提前設置最優的鋪設方案，保證地網鋪設的高質量，保證傳播的效果和范圍，預防傳播過程中由于地網鋪設不到位產生各種問題。中波發射臺（981kHz）地網地埋總長度：

R=0.25入=0.25×306=76.5m

考慮施工因素加一些預留R=78m

總長度：LM=78m×120根+內（3.14×5m×2根）+外（2×3.14×78m×2根）=10371m

總重量：ф3mm紅銅用量

G㎏=Lkm×S×gmL—銅線長度kmS—銅線截面積mm2

gm—銅密度8.93g/m3

=10.371km×（3.14×1.52）×8.93g/m3=654kg

5 結束語

隨著現代信息技術的發展，中波廣播天線地網對發射效果的影響越來越突出，為了保證廣播的效果，要結合影響中波發射的根本原因，不斷調整優化地網的設計方案，做好地網鋪設的選址，保證地網鋪設質量，加強傳播的質量，促進廣播事業的持續進步。