中波廣播發(fā)射天線的原理與維護

關(guān)繼銘

摘要：本文針對中波廣播發(fā)射天線的原理與維護，采用理論結(jié)合實踐的方法，先分析了中波廣播發(fā)射天線的工作原理，接著探討常用的中波廣播發(fā)射天線種類，最后探討離析相應(yīng)的維護措施。分析結(jié)果表明，中波廣播發(fā)射天線維護效果，直接關(guān)系到電視廣播播出質(zhì)量，明確中波廣播發(fā)射天線的工作原理，按照中波廣播發(fā)射天線的類型，選擇合理的維護方法，能夠大幅度提升中波廣播發(fā)射天線運行的穩(wěn)定性和質(zhì)量，值得高度重視。

關(guān)鍵詞：中波廣播發(fā)射天線;原理;維護;類型

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）13-0044-02

中波廣播發(fā)射天線是組成中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的核心內(nèi)容，中波廣播以地面波繞射傳輸為主，電離層反射波傳輸為輔，因此，中波廣播發(fā)射天線運行質(zhì)量，對廣播信號的傳輸質(zhì)量有較大影響。目前我國中波廣播發(fā)射天線多為垂直接地天線，能夠有效獲得垂直極化的地面波，從而提升中波廣播發(fā)送和接收的穩(wěn)定性。基于此，開展中波廣播發(fā)射天線的原理和維護分析就顯得尤為必要。

1 中波廣播發(fā)射天線的工作原理

對中波廣播發(fā)射系統(tǒng)而言，天線是主要組成部分，只有保證天線具有良好的工作質(zhì)量，才能提升中波廣播信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。中波廣播發(fā)射天線輻射信號時，天線輻射功率和無線有功功率的輸出之比，為天線工作的效率，為保證中波廣播發(fā)射質(zhì)量，天線效率通常要小于1。保證廣播信號質(zhì)量的關(guān)鍵在于，提升天線效率。而中波廣播發(fā)射天線輻射時的功率和饋電有限電流平方之比，為發(fā)射天線的輻射電阻。為最大限度上提升中波廣播發(fā)射天線的運行效果，必須選擇合理的天線形狀和尺寸。中波廣播發(fā)射天線的轉(zhuǎn)化和覆蓋垂直極化波，是衡量中波廣播發(fā)射天線運行質(zhì)量的主要指標。所謂極化現(xiàn)象，指的是電場對電磁波形成的作用，旋轉(zhuǎn)和發(fā)射都有固定的方向。垂直極化波是由極化現(xiàn)象中的無線電波轉(zhuǎn)化而來，和垂直面始終保持垂直關(guān)系，中波廣播發(fā)射天線的傳播質(zhì)量和效率，會因為垂直極化波和電流匯合得到大幅度提升。而中波廣播發(fā)射天線的存儲量通常會受到天線體積的影響，因此，為最大限度提升中波廣播發(fā)射天線的 運行性能，要合理提升向外擴展容量，同時還要對傳輸環(huán)境進行有效控制。

2中波廣播發(fā)射天線的類型分析

不同中波廣播發(fā)射天線類型適用的工作環(huán)境、工作性質(zhì)有一定差別，目前常用的中波廣播發(fā)射天線類型以下三種：

第一種，單塔式發(fā)射天線。中波廣播信號在發(fā)射時，通常以單塔之間的拉線形式來發(fā)射，而發(fā)射垂直極化波，則可以表現(xiàn)為中波廣播發(fā)射天線振子軸向和地面相互垂直，實現(xiàn)對電波信號的發(fā)射。此種中波廣播發(fā)射天線，由鋼制直桿、絕緣式底座、地網(wǎng)、電力放射球等，共同組成，通過合理布設(shè)各項設(shè)備，實現(xiàn)各設(shè)備之間的通力協(xié)作，完成電磁波的定向發(fā)射。比如：當電磁波在中波端傳播時，通常以貼近地面的方式傳播，傳播的距離非常遠，波段損壞非常小。這是因為，水平極化波在傳播信號時，容易形成極化電流，受到地面阻抗影響時，會形成熱量，致使中波廣播傳播信號逐漸減弱。因此，如果中波廣播發(fā)射環(huán)境比較特殊，不利于中波廣播發(fā)射時，可適當選擇中型單塔，高度為78m，以保證傳播信號的質(zhì)量。

第二種，頂負荷單塔。此種中波廣播發(fā)射天線，能夠發(fā)射很大公路的廣播信號，受到地面阻抗影響比較大時，可在頂負荷單塔上適當加裝相應(yīng)的斜拉塔，提升單塔的高度，以保證中波廣播發(fā)射天線具有良好的發(fā)射條件。通常情況下，斜拉線多由3根鋼絞線共同組成，為提升傳播質(zhì)量，安裝角度要控制在120°左右，同時保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。多數(shù)情況下，斜拉線頂部需要和單塔相互連接，而末端則可以加裝在絕緣體上，牢牢固定在地面，從而保證中波廣播發(fā)射信號能夠正常傳輸，提升中波廣播質(zhì)量【1】。

第三種，新型式天線發(fā)生模式。是一種比較新穎的中波廣播發(fā)射天線類型，主要是對中波廣播發(fā)射天線進行低度調(diào)整，再通過分流模式，促使電流信號能夠流暢傳輸。此種中波廣播發(fā)射天線類型，可大幅度提升傳輸范圍，充分利用空間資源，對地網(wǎng)的要求比較小，具有良好的適用性，是一種具有良好發(fā)展前景的中波廣播發(fā)射天線類型。

3中波廣播發(fā)射天線的維護要點

3.1 周期性維護

中波廣播發(fā)射天線運行質(zhì)量對整個中波廣播傳輸質(zhì)量的影響非常大，開展周期性維護，有助于及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，及時處理，保證中波廣播發(fā)射天線時刻處于最佳的工作狀態(tài)。周期性維護分為四種方式，包括：年維護、季度維護、月維護、周維護。

年維護主要是對中波廣播發(fā)射天線進行全面檢查，按照《中、短波天饋線運行維護標準》開展年維護。具體的維護方式為：先利用經(jīng)緯儀來檢查鐵塔的垂直度，并做好維護記錄。對饋電線路的行波系數(shù)、絕緣電阻等需要進行全面測試，詳細檢查鐵塔的結(jié)構(gòu)變化情況和生銹腐蝕情況，一旦超過中波廣播發(fā)射天線運行設(shè)計標準，要及時處理。對塔下放電傘間隙的緊固程度也要檢查，發(fā)現(xiàn)松動及時擰緊，保證鐵塔質(zhì)量【2】。

季度維護是按照中波廣播發(fā)射天線所在區(qū)域的氣候條件和不同季節(jié)進行維護，氣候條件不同，對中波廣播發(fā)射天線造成的影響也不相同。比如：冬季氣溫比較低，而饋線的垂直度比較小，如果導線拉力過大，要及時挑松處理，而在夏季溫度比較高，需要進行調(diào)緊處理。隨著季節(jié)變化，及時調(diào)整中波廣播發(fā)射天線，才能穩(wěn)定運行，更好地適應(yīng)氣候變化，保證傳輸質(zhì)量。此外，在季度維護中，還要對中波廣播發(fā)射天線的每個連接部位詳細檢查，對饋線桿的垂直度、鐵塔垂直度、饋線桿的拉線力等都要仔細檢查，發(fā)生問題及時調(diào)整。

周維護和日維護的內(nèi)容基本相同，主要是利用點溫器對絕緣材料、接地材料等的溫度進行檢查，通過溫度檢查來發(fā)現(xiàn)是否存在問題，發(fā)現(xiàn)問題要及時上報，制定有針對性地處理方案，及時解決問題，避免引發(fā)更大的問題，增大維護工作和維護成本。

3.2系統(tǒng)維護

為保證中波廣播發(fā)射天線能夠持續(xù)穩(wěn)定運行，需要定期或者不定期地對饋線系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全面監(jiān)測，對監(jiān)測到的各項信息詳細記錄，作為故障處理的參考和依據(jù)。通過對中波廣播發(fā)射天線進行系統(tǒng)性維護，能夠及時、準確分析故障和異常的種類及存在的位置，便于檢修人員進行深入檢測，采取有效解決對策【3】。一旦系統(tǒng)發(fā)生故障或者異常，為徹底解決故障，需要及時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及參數(shù)，或者更換發(fā)生故障的元器件，系統(tǒng)維護的要點是及時發(fā)現(xiàn)問題、及時確定問題、及時解決問題，保證中波廣播發(fā)射天線始終處于良好的運行狀態(tài)。

3.3做好設(shè)備清潔工作

在中波廣播發(fā)射天線維護時，必須切實做好設(shè)備清潔工作，設(shè)備清潔必須在設(shè)備停運狀態(tài)下開展，否則容易引發(fā)安全事故。開展設(shè)備清潔工作之前，需要做好停電掛牌制度，并有領(lǐng)導簽字后才能開始清潔工作。設(shè)備清潔時要詳細檢查電路連接情況，接口是否完善、接線是否松動等，清除設(shè)備上的各種雜物，如：灰塵、銹跡等，以保證中波廣播發(fā)射天線能夠安全穩(wěn)定運行。同時還要注重電容線圈和元器件熱度檢查，若超過溫度標準，要檢查是否發(fā)生損壞，如果存在損壞或者質(zhì)量問題，清潔之后要及時處理，避免中波廣播發(fā)射天線帶病運行。

3.4硬件維護

硬件是組成中波廣播發(fā)射天線系統(tǒng)的核心內(nèi)容，也是最容易發(fā)生問題的部位，為保證中波廣播發(fā)射天線能夠持續(xù)、安全、穩(wěn)定運行，就必須加強硬件維護【4】。常用的硬件維護方法有兩種，一種是硬件屏蔽維護技術(shù)，中波廣播發(fā)射天線在長時間運行中，電磁輻射會對中波廣播發(fā)射天線的運行環(huán)境造成負面影響，可將硬件深放入金屬箱中，并進行接地處理，降低電磁波對中波廣播發(fā)射天線運行造成的不良影響;另一種是光電隔離維護技術(shù)，光電隔離器能夠有效阻止外界因素對中波廣播發(fā)射天線穩(wěn)定運行造成的干擾和影響，通過光電隔離器將中波廣播發(fā)射天線的輸出信號和輸入信號隔離，再利用屏蔽線，就能削弱信號傳輸中受到的電磁影響，提升中波廣播發(fā)射天線運行的安全性和可靠性。

3.5電氣維護

電氣維護是中波廣播發(fā)射天線維護的核心工作，和周期維護、清潔維護、硬件維護等相比，電氣維護具有更強的專業(yè)性，需要從以下幾個方面同時入手：

第一，天饋線系統(tǒng)的駐波比進行詳細檢查，記錄反射波指示器中的數(shù)據(jù)，并和交接班中記錄的數(shù)據(jù)進行檢查。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，則表明部件存在問題，要及時更換處理。

第二，切實做好清潔和清理工作，停播檢修是中波廣播發(fā)射天線維護的重中之重，停播后維護單位要及時組織人力、物力，對中波廣播發(fā)射天線中各項元器件進行檢查，發(fā)現(xiàn)超標問題或者質(zhì)量問題，要及時處理和更換新的元器件，保證中波廣播發(fā)射天線中每個元器件都處于良好運行狀態(tài)，保證運行質(zhì)量【5】。

第三，需要對接地線、地網(wǎng)線等進行詳細檢查，尤其是對地線和放電球下部的焊接問題要及時全面查看，發(fā)現(xiàn)脫焊問題，及時補焊。按照相關(guān)規(guī)定和標準，全面測試地網(wǎng)系統(tǒng)電阻，并進行清楚記錄， 作為后期維護檢修的參考和依據(jù)，檢查數(shù)據(jù)要和標準數(shù)據(jù)進行對比，及時發(fā)現(xiàn)中波廣播發(fā)射天線運行中存在的安全隱患，制定有針對性的解決方案，保證中波廣播發(fā)射天線運行的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文采用理論結(jié)合實踐的方法，分析了中波廣播發(fā)射天線的原理與維護，分析結(jié)果表明，中波廣播發(fā)射天線是中波廣播系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)，其運行質(zhì)量對中波廣播的質(zhì)量有很大影響。但中波廣播發(fā)射天線通常在室外運行，影響因素比較多，經(jīng)常發(fā)生各種各樣的故障，影響了廣播質(zhì)量。為解決這一問題，需要結(jié)合中波廣播發(fā)射天線的運行原理和結(jié)構(gòu)類型，開展有針對性的維護，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證中波廣播發(fā)射天線時刻處于最佳的工作狀態(tài)，保證中波廣播質(zhì)量。

參考文獻：

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[3] 廖裕華，鄭錫龍.中波廣播發(fā)射天線的原理與維護探析[J].西部廣播電視，2019（1）：230-231.

[4] 張小波.中波廣播發(fā)射天線的原理與維護要點[J].數(shù)字通信世界，2019（9）：277.

[5] 劉王杰.中波廣播發(fā)射天線的原理與維護措施研究[J].西部廣播電視，2019（6）：236，238.

【通聯(lián)編輯：光文玲】