中波廣播發射天線的原理與維護技術應用

木仁

【摘要】中波廣播發射天線是電視廣播塔的重要組成部分，穩定的發射天線能夠確保廣播信息的有效傳播。隨著現代社會信息技術的快速發展，人們對廣播質量提出了更嚴格的要求，為了適應社會發展，需要不斷完善廣播發射技術。本文詳細介紹了中波廣播發射天線原理與維護技術，對中波發射常見問題提出了自己的見解和解決辦法，為同行業者提供參考。

【關鍵詞】中波廣播發射天線;工作原理;維護技術

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.05.013

中波廣播是我國無線廣播的主要類型，其在我國廣播行業發展中起到了重要的作用。中波廣播發射天線技術是一種利用電磁波傳輸信號實現的廣播技術，其波長范圍為187～570m，主要是以地面為傳播面，利用垂直電波完成信號傳播，且電波在傳播過程中能夠確保傳輸質量。因此即使用戶所處環境條件差，中波廣播發射天線也能夠發揮穩定的傳輸效果。

1. 中波廣播發射天線的原理分析

中波廣播發射天線是廣播發射的重要工具，具有較好的抗干擾能力，可以形成穩定的覆蓋區域，根據發射頻率不同，可以覆蓋數十公里到數百公里不等，在覆蓋范圍內的聽眾，都能夠獲得穩定、高質量的廣播服務。天線發射時能夠形成一個電場，在電場影響下，電磁波發生極化反應，從而向一個方向傳播并宣傳。中波廣播發射天線的信號穩定且覆蓋范圍大，加上廣播收聽的價格便宜，是低收入人群獲取信息的重要通道，并且有著穩定的基礎用戶。中波廣播發射天線的核心工作原理就是通過垂直極化波的傳播模式來實現的，通常來說，在電場影響下，電磁波會朝著一個方向發射與旋轉，這也是所謂的極化原理。在極化現象的影響下，無線電波也會受到影響，出現垂直極化波現象，其主要特點是方向與垂直面保持平行，同時垂直極化波會產生相應的電流，這樣能夠讓廣播電流與其產生的電流匯聚起來，提高傳播效率。

在中波廣播發射天線設計中，為了提高輻射頻率，因此提出了副瓣的設計，能夠提高振子高度以及輸出能量。但是在鐵塔高度設計時，考慮到覆蓋范圍與場地大小等因素，還要提高發射頻率，從而提高服務范圍。天線效率會影響其工作性能，一般來說該數值是指輻射功率與無線功率的比值，合理的地網設計可以提高天線效率。同時電阻輻射可簡化其計算方法，但是實際計算過程中存在較多的影響因素。中波廣播發射天線設計過程中需要與網絡相匹配，優化輸入阻抗，從而提高其工作性能。中波廣播發射天線作為廣播電視臺的基礎設備，對于廣播信號傳輸有著直接影響，其頻率通常是526～606Hz頻段，可以在電場作用下實現遠距離的信號傳輸。

2. 中波廣播發射天線的類型

國內外對中波廣播發射天線技術展開了大量的探究，并且對現存的中波廣播發射天線進行簡單的分類，主要包括單塔式中波廣播發射天線、頂負荷式中波廣播發射天線、并饋式中波廣播發射天線、新型中波廣播發射天線，目前主要以單塔式與頂負荷式在實際生活中的應用范圍最廣。

2.1 單塔式中波廣播發射天線

垂直極化波是中波廣播發射天線核心原理，而單塔式天線就是以這一原理為基礎制作的，能夠產生垂直電波。其在同一水平面中主要是呈現無方向輻射的特點，因此塔身高度有一定的限制，通常來說都是采取高度不超過100m的鐵塔。一般情況下，為了確保廣播輻射強度，并且避免天線高度過高引起電磁波衰弱的問題，我國國家標準規定中波塔的蓋度在75m左右，如果是低頻鐵塔，高度不超過150m。但是從實際來看，此類天線是垂直振子，通常是利用塔底的電流負荷區完成工作，因此可以說其本身是一個振子。因此其主要構成包括繩拉及底座等部件，相關構件以及地網所在位置，都是其重要工作區域。此類天線與其他類型天線相比，存在輻射方向與范圍的準確性不高的缺陷，但是如果天線位置能夠與地面保持平行狀態，能夠確保輻射效果最佳。通常來說，斜拉塔是安裝此類天線最合理的位置。

2.2 頂負荷式中波廣播發射天線

頂負荷式中波廣播發射天線通常應用于高度不高且發射頻率低的燈塔中，一般低于900kHz，此類天線存在傳播電流與功率較低的缺陷，因此為了提高傳播效率，通常將多根天線安裝在一起，這樣一來就可以提高傳播頻率。同時在安裝時，需要將天線傾斜，保持一定的傾角，從而確保傳播效率。

2.3 并饋式中波廣播發射天線

并饋式中波廣播發射天線的主要結構為鐵塔及導線，是一種一體化的設備，能夠與絕緣底座組合。其與單塔式中波廣播發射天線雖然都是垂直振子，但是其最大的區別在于并饋式中波廣播發射天線的底部不利用底座絕緣，主要是利用塔身接地的方式，不饋電，因此具有較好的避雷效果，但是適用范圍有限，因此也限制了其推廣使用。地網作為中波廣播發射天線重要組成部分，其對廣播發射具有較好的增益效果，主要表現在降低損耗;并且對輻射頻率有著直接影響。

2.4 新型中波廣播發射天線

為了滿足現代社會對廣播質量的高要求，技術人員在傳統天線技術的基礎上進行改進與創新，提出了一種新型天線，其與傳統桅桿天線有較大的差異，其主要是利用頂負荷椎的特征，能夠節省天線安裝控件，同時確保了傳播范圍與傳播質量。新型電線的高度較低且能夠提高電阻分量，提高貸款，降低電抗分量，在確保廣播傳播質量的基礎上，進一步減弱了感應電流，提高輻射強度。桅桿天線作為現代社會中比較常見的廣播天線，其在廣播電視臺中得到了推廣使用。但是隨著現代信息技術的快速發展，人們對于信息傳播質量有了更高的要求。同時桅桿天線由于安裝條件比較苛刻，加上成本較高，地網安裝工程復雜，因此在實際生活中的應用也有較大的限制。而新型天線則能夠有效解決這些問題，其本身所占面積小，不受架設高度以及空間的限制，還可以對電磁波進行高質量的傳播，從而提高了廣播傳播效率與質量，進一步滿足聽眾們的要求。新型天線的傳播范圍大，因此可以在偏遠地區推廣使用，不但能夠有效節約建設成本，還可以提高廣播傳播質量，具有較好的應用價值。

3. 中波廣播發射天線維護技術

隨著中波廣播發射天線在我國廣播電視臺中的推廣使用，其技術也不斷的完善，我國對于中波廣播發射天線技術進行了嚴格的規定，因此相關部門要做好天線系統的檢修與保養，確保中波廣播發射天線的運行效率與工作性能。

3.1 優化中波廣播發射天線安裝環節

中波廣播發射天線主要是由發射機、天饋線、電源以及接地系統組成，在實際建設過程中，需要根據當地的天氣特征以及現場環境來設計。在設計出相應的施工方案之后，還需要根據實際情況來調整，如果發現設計圖紙與現場環境存在誤差的地方，需要對設計圖紙進行優化，從而減小實際偏差，確保未來的維護與檢修工作能夠合理開展，降低后續維修成本。

3.2 定期檢查

定期檢查通常需要根據天線的使用年限制定相應的計劃，從而有序的保養和檢修。一般來說，天線檢查可以分為年度檢查、季度檢查、月度檢查、周度檢查與日常檢查。通常來說日常檢查是廣播電視臺技術人員每天的日常工作，檢查和巡視天線系統的運行狀況，并記錄維修檢查結果，為未來的檢修提供有效支持。周度檢查是定期檢查的一種方式，主要是檢查系統的運行狀況與參數校正，主要包括地錨桿、饋線桿、接口狀況等，確保天線系統能夠正常運行。月度檢查則是每月檢查系統的運行狀況，做好天線系統的維護與保養。季度檢查則主要是根據當地氣候特征來檢查，這主要是由于中波廣播發射天線會受到自然天氣的影響，例如在溫度低的時候由于線路結冰的影響，垂直度會發生變化，此時需要適當放松天線，避免被拉斷;而在氣溫高的時候需要拉緊線路，從而確保天線系統能夠在不同時節都能夠正常工作。年度檢查則是對天線系統進行一個細致、全面的檢查，包括各種零部件的損耗情況，及時更換快報廢的零部件，并利用各種無損檢查技術來檢查天線系統的運行狀況，例如使用經緯儀檢查垂直度，若偏差已經超過技術標準，需要及時的調整并做好相關記錄;同時還要檢查天線系統的絕緣情況，部件的穩固性與金屬構件有無腐蝕等，在檢查結束之后需要對發現的問題進行及時的處理并做好記錄，為后續決策提供有效依據。

技術人員在檢查過程中需要注意觀察天線的工作情況，在交接班時做好天線工作參數的對比，如果發生明顯的差異，一定要尋找原因，并根據天線系統的實際損耗情況更換零部件。在檢修過程中需要做好各設備和部件的清潔，檢查元件連接有無異常，電容線圈有無過熱的情況，調配室做好灰塵清潔。在進入調配室之前，需要讓機房停機，做好調配工作后再開機。在維護過程中，需要檢查天線垂度，預防失衡的情況，不然會影響傳輸質量，尤其是臺風天氣，要監控天線搖擺幅度，避免運行事故出現，確保天線系統的安全。定期檢查天線垂度，及時調整不合格天線，認真檢查絕緣情況，及時更換絕緣損壞部件，同時還要做好絕緣的清潔狀況，確保其絕緣性能。

3.3 天線的檢修

中波廣播發射天線不同部位需要采取不同的保養技術，例如外裝部件通常需要使用噴漆來隔絕空氣，避免材料腐蝕。還有一些微小部件也要做好檢修，例如螺栓容易銹蝕，需要及時將銹蝕的螺栓替換下來，從而確保固定效果。除了有效的養護以及定期檢查措施之外，還需要做好檢修工作，通常來說每2年就要進行一次大型的檢修工作。在實際工作中，需要對中波廣播發射天線進行全面檢修工作，例如在饋線檢修時，需要檢查導線有無斷裂、絕緣破損、著火等情況，若有問題需要及時處理，情況嚴重的部件則要及時更換。同時間隔3～5年還要對地錨進行抽樣檢查，可以順著地錨桿向下挖，檢查地錨桿的銹蝕情況，及時發現問題并盡快處理，確保中波廣播發射天線能夠正常運行。在維修過程中需要嚴格按照國家相關規定，對塔架、桅桿等結構進行防腐處理，在拉繩設計時，需要設定初始參數，重點檢測天線系統結構變化，若發現開裂焊縫，需要及時處理，確保塔架結構的安全性，如果發現拉繩出現銹蝕或斷絲的情況，需要及時更換拉繩。

3.4 優化地網設計

地網通常以塔底中心作為核心，以放射狀的方式安裝，通常使用銅導線，但是在部分干旱地區，由于地損大，其增益效果有所下降，因此需要根據土壤的電阻特征，合理設計電網安裝方案，確保輻射強度。中波廣播發射天線可以通過輻射的方式發散，電流分布則會受到天線高度以及地網范圍的影響。從實踐結果來看，如果增高天線高度，地面電流和電阻可降低，但是成本會增加，但是降低高度，則會導致電流、電阻增大，影響廣播傳播質量。因此要想提高中波廣播發射天線的工作質量，需要合理設計地網，提高其工作效率。在天線高度選擇時，需要根據地網損耗來劑量。此外，需要對所有的接地線以及饋線進行詳細檢查，確保其工作狀態良好，無脫焊的情況，尤其是放電球的工作狀況。必要時還要測量地網電阻，做好數據測試與記錄。

3.5 電氣設備維修

在中波廣播發射天線電氣設備維修中，首先需要檢查控制面板的相關信息，及時處理系統反饋的各種信息，加強系統的自動化建設，做好系統的維護與管理工作。在電氣設備檢修期間，需要對設備的參數進行檢查與矯正，對出現問題的部件進行檢修。例如使用電阻儀測試底座絕緣性能，采集相關的信息數據，尋找可能存在的問題，并及時解決。中波廣播發射天線實際運行中存在較多的干擾因素，容易發生信號丟失以及失幀的情況，因此需要分析可能存在的危險因素，并及時進行問題排查，減少外界因素對廣播傳輸信號的干擾。不同類型的天線需要采取不同的檢修方法，比較常用的方法包括：①硬件屏蔽技術：此類技術主要是探查天線工作環境中有無電磁輻射的干擾，其主要是將天線安裝在金屬箱內，然后進行接地測試，從而減少電磁輻射對廣播信號的干擾，這種方法適用于現場環境復雜的中波廣播發射天線。②光電隔離維護技術：該技術主要是利用光電隔離器來減少信號干擾，能夠隔離信號輸入輸出，通常是采取屏蔽線的方式，可減少對廣播信號的干擾。

電氣設備故障會影響天線系統的運行，例如地網故障，會影響天線運作，若地線脫焊，也可能引起漏電事故。因此在維護過程中需要定期檢查地線的電阻情況，及時發現異常，觀察充氣機運行狀況，檢查密封情況，對漏氣的部位進行更換，確保氣壓值。記錄控制面板的相關數據，做好天線單元板、分饋電纜等部件，如果出現比差值變化，需要考慮接頭出現接觸不良的情況，若出現功率全反射，需要考慮組件是否出現開路的情況，或者是內部損壞;如果出現高頻短路，考慮是否出現放電現象;如果出現覆蓋范圍縮小的問題，需要考慮是否是電纜線損過大、分饋線連接錯誤或者是分饋電纜過長等問題，需要立即更換已經損壞的部件。此外，還要做好設備的清潔，檢查接口狀況，預防短路等事故的發生。總之，需要做好天線系統各部分的檢查，避免運行故障發生。

中波廣播發射天線對現代廣播電視臺來說有著重要作用，為了推動廣播行業的可持續發展，需要了解中波廣播發射天線的工作原理，并做好相應的維護措施，減少各種故障和問題，充分發揮其在廣播行業中的作用，提高廣播傳輸質量。

參考文獻：

[1]郭慧杰.中波廣播發射天線構成原理與常見維護技術分析[J].信息通信，2020（1）：285-286.

[2]李永平.中波廣播發射天線的原理與維護策略研究[J].中國設備工程，2021（10）：65-66.

[3]劉開宏.中波廣播發射天線的原理與維護措施研究[J].數字通信世界，2021（8）：107-108.

[4]黃鎧.中波廣播發射天線原理與維護分析[J].技術與市場，2021，28（7）：132-133.

[5]王曉丹.簡析中波廣播發射天線的原理與維護策略[J].科學與信息化，2021（4）：182.

[6]關繼銘.中波廣播發射天線的原理與維護[J].電腦知識與技術，2021，17（13）：44-45.

[7]李屹.淺談中波廣播發射天線的原理與維護技術[J].中國寬帶，2021（2）：41.

[8]楊樹江.中波廣播發射天線構成原理與技術維護淺析[J]. 西部廣播電視，2021，42（12）：223-225.

[9]寸寧.中波廣播發射天線的原理以及維護分析[J].科技創新與應用，2021，11（15）：53-55.