對中波發射臺天線地網維護策略的探討

溫長生

（湖北廣播電視臺廣播發射臺，湖北 武漢 430000）

隨著城市化進程的加快，中波發射臺的選址也出現了變化，為了能夠更好地進行廣播信息的傳輸，由原來的城市邊遠區域逐漸向城市中心區域轉移。然而，這樣的轉移也存在一定的局限性，主要是發射信號會被各種高樓建筑遮蔽，倘若天線地網出現連接故障，就會降低信息傳輸的效果。因此有必要尋求科學有效的天線地網維護方法，這對保證中波發射臺正常運轉以及促進廣播媒體行業發展有著重要的意義。以下結合實踐經驗，探討了中波發射臺天線地網的維護技術和管理方法。

1.中波發射臺及天線地網維護的意義

中波是一種特殊的無線電波，是基于地波和天波的作用下進行信息傳播的一種波形，一般情況下這種波形的頻率赫茲大約在300k～3M之間。[1]但是由于地波比天波的場強強度較強一些，白天時天波難以實現電離層吸收與反射，所以現階段主要用中波發射臺這一媒介進行廣播信息的發送，到了夜晚能夠有效結合天波與地波，進行廣播媒介信息的傳遞，并實現信息的高效傳遞。可見中波廣播形式具有較良好的技術優勢，另外，相比較于傳統普通傳播形式，中波廣播形式在信息傳輸的穩定性和安全性上也具有優越性，因此目前廣泛應用于廣播信息傳媒領域，且致力于這種廣播信息傳輸裝置的升級與改造，旨在進一步促進廣播媒體行業的發展。

通過上述可得知，中波發射臺屬于一種傳播媒介，是基于天波和地波的作用下進行廣播信息的傳遞，因此內部具有兩個非常重要的支撐系統，即天線和地網。從天線方面來看，其存在的形式主要是與地面垂直，并有多條單級子天線構成，然后利用地網中的輻射電流，構成信息傳遞的線路構架。然而在實際的信息傳輸過程中，由于許多電流能量會流失，所以會導致廣播信息傳輸效率降低。另外，在天線地網系統運行過程中，還會受到許多外界條件的影響，從而導致運行質量降低。比如，隨著城市化進程的加快，出現了許多高層建筑，很有可能會導致天線地網功能失常，進而影響廣播信息的正常傳輸，甚至還會導致中波發射臺出現開機故障、雷擊等多種風險事故。因此，當前當務之急就是要重視加強天線地網的維護，通過采取科學有效的維護措施，保證中波發射臺正常運轉，能夠正常進行廣播信息的傳遞，并最大化降低傳輸系統的故障頻率，進而促進廣播媒體事業的發展。

2.當前中波天線地網維護中主要存在的問題

2.1 影響因素較多

當前在中波發射臺天線地網運行過程中，仍然會受到許多因素的影響，使得系統運行質量降低[2]，其中自然因素與人為因素是影響天線地網維護品質的主要因素。具體表現為：隨著我國經濟的快速發展，我國建筑行業不斷發展，土地資源也被大面積的開發和利用，然而在建筑施工過程中，施工方由于不清楚地網系統構造，使得地網線斷裂；或者道路兩邊地網系統暴露在空氣中，容易遭受到外部自然條件的破壞，如暴曬、雨水侵蝕等，長久以往，線路斷裂，不僅會影響天線地網的正常運行，而且還容易帶來一些安全隱患；由于受到建筑物、水利工程等設施的影響，使得地網預埋出現線路扯壞或裸露的情況，如果故障位置垃圾長期堆積就會對發散電波造成損耗，同時會對設備造成破壞，進而出現短路的情況。

2.2 維護效果不理想

中波天線地網維護效果不理想，主要由于維修人員的維修理念及維修形式存在許多問題。具體而言，在天線地網維護工作中，仍然停留在人工檢測方式上，這樣的檢測方式效率較低，所以難以達到理想的檢測維護效果。同時，在實際的檢測過程中，對檢測范圍和檢測周期的判定也存在偏差，比如針對一些隱蔽較深的安全隱患不能夠及時排除，使得中波發射臺存在較多隱患，后續運行過程中容易出現功能失靈的情況。另外，在檢測形式上，部分地區仍采用大范圍挖掘和更新的方式，對天線地網的維護缺乏針對性，缺乏明確的維護方向，且這樣的維護形式耗時較長，不利于提升天線地網維護的效率，進而降低天線地網維護的效果。

2.3 自身損耗比較大

中波發射臺天線地網中的天線，就是地面以上的天線，和地面垂直、連接，形成閉合回路。基于鏡像原理下，大地具有導體作用，這就會導致天線產生損耗，而地網的作用就是降低天線的損耗。然而在實際運用中，天線地網自身損耗比較大，主要表現為：①在地網周圍，存在建筑物、水利工程，很容易導致地網損壞、裸露，而且不易察覺，時間長了就會增加損耗。②受到物理、化學等因素的影響，地網發生腐蝕損壞，會造成電阻短路情況，也會增加損耗。③中波發射天線的信號傳輸范圍廣，但普通民眾不具備專業知識，在生活生產中可能導致電線纜意外損壞，甚至有不法分子偷盜電纜線。[2]

3.中波發射臺天線地網的維護技術

3.1 合理設置地網類型

中波發射臺的地面損耗，主要部位是天線的底部，要想提高天線的輻射效率，最基礎、最有效的辦法安裝地網，并且合理設置地網類型。中波天線的地網，是以鐵塔底部的中心為圓心，材料多是使用直徑為2mm-3mm的銅導線或銅包鋼，由內向外輻射狀敷設。結合工程實踐，數量在60～120根之間，長度約為鐵塔高度的30%～50%。而且，地網埋設深度越淺，效果越好，一般約為30cm～50cm之間。湖北廣播電視臺天線鐵塔為三基座塔構建，高度為120米，在三塔中心位置設埋直徑為1米的銅板圓盤，以此為中心，60根60米長的銅線圍繞銅牌呈輻射狀向四周延伸，埋設深度為40cm，同時有3根30cm寬的銅排與天線鐵塔三基座相連，同時為了降低地網接地電阻值，開挖已深1米的地井與地網相連，至此完整的天線地網已形成。單塔如圖1所示。[3]

圖1 單塔天線地網鋪設示意圖

3.2 采用先進探測技術

對天線地網進行維護，目的是及時發現安全隱患，避免出現嚴重故障。合理使用先進的探測技術，可以實現無損檢測、超前檢測，相比于傳統的人工檢測，不僅能提高效率和質量，還能減輕人員工作量。以電纜綜合探測儀為例，用于電力電纜開路、短路、接地、低阻故障的測試，還可以測試電纜路徑、埋深，以及電纜識別等，建立電纜檔案以便日常維護管理，技術原理見圖2。該設備是由發射機、接收機、A字架、耦合前組成，特點有：①便攜輕巧，使用方便；②數字化設計，性能穩定可靠；③大屏液晶界面，易學易會；④測量結果包括數字大小、光柵長短、聲音緩急三種方式；⑤具有背光功能，可在夜間使用。實務操作中，QTQ-02C電纜探測器的使用比較普遍，主要作用是探測地埋電纜、光纜以及金屬管路等因素，分析其埋深度，了解電纜芯線障礙的具體位置信息，為后續故障處理提供依據。電纜探測器的使用，能發現中波地網存在的網斷損點問題，對局部拔出、抽外、斷損等均可以有效監測。

圖2 電纜綜合探測儀的工作原理圖

3.3 天線地網維護檢修

由于天線地網埋設不深，多數情況容易遭外界因素破壞，如果對其保護力度薄弱，則容易受到外界各種條件的影響，不僅會加快天線地網腐蝕及老化的速度，而且還會增加天線地網維護成本，進而對中波發射臺廣播信息傳遞的穩定性造成影響，所以需要維修人員重視天線地網的維護，加大天線地網的巡查、檢修力度，以此延長天線地網的使用壽命，進而為廣播信息傳遞提供高品質的天線網絡。為此，需要發射臺人員做好這幾個方面的工作：首先，機房人員要定期對天線地網進行巡視、維護檢修，確保天線地網功能正常，否則在遇到雷電等惡劣天氣情況下，容易受到雨水、風化侵害，進而對天線地網系統正常運行造成影響，甚至影響發射機的正常運行；其次，機房人員應注重天線地網周圍的施工，確保施工期間全程監督，尤其是要加強天線地網銅線檢查，包括天線地網銅線是否被挖斷，哪些地方的天線地網銅線暴露在外；最后，加大天線網絡的維護力度，需要明確不同地域和不同氣候情況下，天線地網的完整性阻抗也不同，一般在少雨地區，阻抗大一點，而在多雨且氣候濕潤度較高地區，阻抗小一點，需要對天線網絡進行全方位的檢測，如接地電阻等，通常一年至少要測量一次，標準是4歐姆以下，湖北廣播電視臺發射臺每年測量的結果在1歐姆以下，0.5歐姆左右。如果地網電阻存在安全隱患，則需要及時進行維護。[4]

當然除此以外，與地網相連的天線鐵塔的垂直度也需要被關注，鐵塔的底座包括所有部件和環節都不能忽視，只有這些部位正常才能保障地網的安全與使用，才能徹底將中波發射臺中的安全隱患消除。

4.中波發射臺天線地網高效維護的建議措施

4.1 轉變維護理念，提高天線地網維護科學性

在中波發射臺運轉過程中，天線地網系統起到非常重要的作用，可以說是中波信息發射的關鍵所在，并直接影響廣播信息發射的質量，如果不能科學高效地進行天線地網的維護，則會嚴重制約廣播信息的發送與傳遞，甚至帶來許多風險。因此，維修部門首先要重視天線地網的維護工作，并嚴格按照國家相關的維護標準，制定出高標準的維護執行方案，以此有效指導天線地網維護工作的開展。同時，在編制天線地網維護方案的過程中，維修人員應提前對天線地網的場地環境進行全面的勘察與分析，以此保證編制的天線地網維護方案的科學性。另外，還需要對中波發射臺天線地網破損的情況進行全面地了解，應加大探測力度，且需要根據不同的故障問題采取不同的探測方法，如電氣特性法探測、電力測量儀探測等[5]，通過合理的探測方式，及時掌握天線地網的故障性質，并結合故障問題及原因進行針對性的維修，保證天線地網維護工作的有效性，進而保證天線地網正常運轉。

4.2 加強巡視檢測，及時排除安全隱患

在中波發射臺天線地網維護工作中，除了要轉變以往落后的維護理念及體制以外，還需要保證天線地網維護工作的靈活性，即要根據實際情況進行維護方案的調整，并尤其是維護周期上，應適當延長天線地網的維護周期，以此增強天線地網的巡視檢查力度，包括中波發射臺內部環境、場地等方面的維護檢查，避免由于檢查遺漏或不仔細而給地網帶來安全隱患。湖北廣播電視臺從2006年遷址建臺使用至今，影響天線地網的因素有以下幾個方面：一是下水管網改造施工時遭到挖機的破壞；二是為了解決雨水排放問題施工時遭到挖機的破壞；三是因道路路面破損導致銅線裸露；四是道路邊緣因沉降問題導致銅線斷損。因此重視施工帶來的天線地網破壞影響，才能及時處理天線地網隱患，從而保證有效的功率發射，提高播出質量。通常斷損的地網銅線不多，只有一兩根的話就選擇星期二停播檢修時段將斷損部位重新加銅線焊接上即可，如果因施工時斷損多就會在降功率的情況下及時對斷損部位進行銅線焊接。處理地網銅線斷損的同時，還需要考慮自然因素帶來的影響，比如季節的變化也會對天線地網造成不同程度的影響，避免天線受到外界溫度的影響而出現線路故障或天線長期暴露在空氣中受到雨水侵蝕損壞的問題，又或者對天線塔座與塔體連接等部位，通過使用黃油潤滑刷防銹漆，進行有效的防護起到防銹作用，這些措施既降低天線整體腐蝕及老化的程度，也能夠延長天線地網的使用壽命。另外，定期請專業維修人員進行塔體的檢修，檢修內容包括塔體固定連接的螺絲，及時更換生銹的螺絲，用黃油潤滑漆對塔體進行防銹處理，確保天線處于正常的運行狀態，也是為了防止地網發熱，有效利用地網，保障發射效率和發射效果。加強絕緣效果的檢查，包括螺絲帽、重點部件的防銹蝕處理，增強其絕緣效果，避免受到外界環境的干擾。加大天線網絡的維護力度，需要明確不同地域和不同氣候情況下，天線的大修周期也不同，一般在少雨地區，氣候較干擾，其大修周期應控制在5～8年一次，而在多雨且氣候濕潤度較高地區，需要縮短大修周期，一般控制在3年一次。湖北廣播電視臺每3年就聘請專業天線塔體維修機構對天線塔體進行一次為期一個月的大修，在大修過程中，維修人員需從天線頂端開始檢測，及時對塔體進行防銹處理，同時確認緊固塔體連接件是否牢固，生銹部件進行除銹刷漆處理，生銹嚴重的進行更換等，總之就是在大修檢測時，需要對天線網絡進行全方位的檢測與維修，小到每一個螺絲都要檢查到位，以消除隱患，從而保證播出效率和質量。[6-7]

4.3 形成部門合力，提高天線地網監察力度

對中波天線地網的維護工作，考慮其存在一定的復雜性，需要多個部門形成合力，以此提高中波天線地網的監察力度。第一，相關人員需要提高自身的電網保護意識，及時針對電網破損情況進行維護檢修。同時，施工部門應嚴格按照相關規定進行天線地網的構建，也不得在天線地網附近進行挖掘和施工作業。第二，當地政府機關部門應做好統籌工作，促使多個部門聯合進行中波發射臺的保護，避免中波發射臺天線地網受到各方面因素的影響。第三，按照維護周期劃分，可分為周檢、月檢、年檢三種形式。其中檢查是對天線地網的關鍵部件、場地進行全面、細致檢查，防止引起設備故障事故。維護是對天線地網各個組成部位進行維修保養，要點是防腐、加固、更換元件等，以延長使用壽命。[8-9]

結語

綜上，中波發射臺天線地網維護工作尤其重要且必要，為了保證中波發射站整體的穩定性，確保發射出的信號有效傳輸，需要維修人員深入進行問題的研究，并采取有效的維護手段進行維護檢修。文章從合理設置地網類型、采用先進探測技術、天線和電氣維護檢修等方面，闡述了天線地網的維護技術；只有轉變維護理念，加強巡視檢測，形成部門合力，才能提高檢修維護工作質量，從而確保中波發射臺正常運行。