中波廣播發射天線的原理及維護分析

馬忠魁

甘肅省廣播電視局臨夏廣播轉播臺 甘肅 臨夏 731100

1 中波廣播發射天線類型分析

電磁波中波端傳播往往是貼近地面傳播的，它具有傳輸距離遠、波段損壞比較小等特點。廣播信號傳輸需要結合具體的工作環境、工作性質來選擇不同類型的中波廣播發射天線類型。目前常見的中波廣播類型有三種。

1.1 單塔式發射天線

單塔發射的天線采用垂直發射的方式，形式上是和地面垂直的。這種發射天線，主要組成結構包括底部饋電的垂直振子、鋼桅桿、帶絕緣的拉繩、底座絕緣、地網及放電球等組成一個整體系統，再進行科學合理的布置，讓不同設備協同起來，實現電磁波定向發射工作。有的中波廣播發射環境特殊，可能會給中波廣播發射帶來不利影響，這時候可以從實際情況出發，適當選擇中型單塔，將其高度確定為76m甚至更高，這樣能夠最大程度保證傳播信號質量。只是這種發射塔存在占地面積大、地網敷設廣的弊端，容易受到地域環境和經濟條件的制約。

1.2 頂負荷單塔

這種形式的發射塔所發射的廣播信號，受到地面狀況的影響比較大。根據實際情況，可以在頂負荷單塔上增加斜拉塔，以此來提高單塔高度，并且讓中波廣播發射天線能夠擁有一個更好的發射條件。以某臺使用發射天線為例，該臺的天線高76m，桅桿加3m浮頂，塔身截面為正三角形，邊寬為50cm；塔身共有5蓬拉線，拉線采用鍍鋅鋼絲繩。按不同塔節從正三角形頂頭分三個方向固定，其作用是塔體受力均勻，確保安全；依塔身高度不同，距離塔心18.5m、32m、46m、64m處地面用地錨固定同方向的5條拉繩，整個鐵塔共用15根拉繩；另外，基于其發射頻率處于中波頻段的低端，為增加輻射效率，降低地面損耗，在每兩個方向拉繩中間從塔頂76m處分3個方向拉了三條頂負荷拉線，固定在距塔心79m處的地面上，其安裝角度控制在120°左右。頂負荷單塔與單塔發射塔相比，由于加裝了頂負荷拉線，在理論上增加了發射高度，降低了反射功率。

1.3 新型發射天線

新型發射塔類型的天線，具有占地面積小、無拉線、高度低等特點。天線做出了低度調整，通過分流模式來讓電流信號傳輸更加流暢，這樣的中波廣播發射天線類型能夠很好地提高傳輸范圍，可以更充分利用到空間資源來展開工作。該方法適用性好，對地網的要求少，有比較好的發展前景，可以做更多更深入的研究。

2 原理

2.1 運行原理

轉播臺發射出去的電磁波是朝著固定方向輸送出去的，我們稱之為極化現象；用于發射和接收電磁波的天線都具有確定的極化性質，根據天線在最強輻射方向上的電磁波極化分為水平極化波或垂直極化波。很多時候中波廣播發射技術都比其他發射技術更具有優勢，因為垂直極化波和電流交匯能夠極大程度提高中波的傳播質量以及傳播效率，具有很好的覆蓋和轉換垂直極化波電磁波能力，可以讓無線電信號實現最佳發射和接收，所以，中波廣播大多采用垂直極化波。

2.2 高仰角輻射

要設計好中波廣播發射機線，就需要從實際情況出發，重視高仰角輻射問題。要能夠保證系統發射過程具備絕對的安全期性。系統運轉過程中，如果正品高度超過了0.5，相應的發射天線就會出現數萬的情況，會受到很大的干擾。相關的設計者設計發射天線的過程中就要考慮相關問題，科學設計，盡可能讓中波廣播發射天線的性能得到有效提高。

2.3 天線效率

作為中波廣播發射的重要內容，發射天線的質量需要得到絕對的保障。它的運行效率會直接關系到發射系統效率。從事相關工作的人員，要重視發射天線的影響因素，做好設計優化，明確中波廣播發射天線設計與系統運行之間的關系，讓天線效率得到有效提高。設計者可以從幾個方面著手來進行調整，比如設計的時候要根據輻射電阻來進行簡化計算，結合影響天線效率，根據一系列要素來做更綜合性的分門別類的分析[1]。根據天線的設計高度、饋電電流波長、天線形狀等的特征，做好反復的試驗工作，并進行有效挑選，要讓天線傳播效率得到保障。

2.4 輸入阻抗和輻射電阻

衡量發射系統的重要技術指標，主要包括輻射電阻、輸入阻抗。實際應用中這兩項可能給發射系統帶來的影響是非常大的，設計發射系統的時候，工作人員需要從更全面的角度出發來進行分析，結合輸入阻抗輻射阻抗的實際情況，做好輸入阻抗以及輻射電阻的匹配工作，保持傳輸系統長時間運行在既平穩又高效的狀態。

3 維護要點

3.1 周期性維護

相關工作人員要針對發射天線來做常規性的維護，要及時發現當前階段存在著的各種問題并及時處理，要讓中波廣播發射天線的工作狀態一直維持在一個最佳的區間內。通常來說，周期性維護包括了年檢，季度維護、月維護和每周例檢4個層次。根據相關的運行維護標準來做深入的全面維護。具體維護的時候要用到經緯儀來檢查。通過經緯儀對饋電線路，行波系數、絕緣電阻等進行全面測試。技術維護人員可以記錄好相應的數據，根據參數測量情況，與以往數據進行比對情況，看有沒有出現生銹腐蝕的問題，如果中波廣播發射天線的某一項指標超過了運行標準，相關的工作人員可以及時處理做好。塔下放電散件系緊固工作讓鐵塔質量得到保障。季度維護指的是根據不同季節的氣候條件來做更進一步的維護。要注意不同狀態下中波廣播發射的質量，冬季溫度較低的時候，饋線垂直度比較小，表層壓力比較大，這時候就要及時的做好調試處理。夏季溫度高，工作人員則要進行調解處理。工作人員要結合季節變化及時做出發射天線的調整，保證其能夠以一個穩定的狀態持續運行，使其能更好地適應氣候條件變化，讓傳輸質量得到保障工作[2]。要從實際情況出發，檢查發射天線連接部位的狀況，并做更深入的調整。要保證對饋線桿垂直度，饋線改拉線力以及鐵塔垂直度等一系列內容，要保證都符合預期設計要求，要及時檢查，一旦發現問題立刻調整。要按照設備的運行情況，做好周維護和日維護。檢查各元件的連接處是否接觸良好，是否存在斷裂或開焊問題；天調室內線圈、電容等元件有無過熱現象，在溫度檢查中來判斷材料有沒有出現質量問題。遇到問題就要及時上報，盡快制定出針對性的解決方案及處理，避免更多問題的產生。

3.2 系統維護

必須時刻監測發射天線的運行工作狀態，做好系統維護，了解配線系統的情況并記錄監測到的各種數據，以此作為參考，來判斷有沒有故障產生。要做更加系統性的維護，如果發現了故障或者其他異常狀況，及時找出中波廣播發射天線存在的問題，分析故障類型以及故障存在的位置，采取一系列有效措施來解決遇到的問題，也可以及時調整網絡結構參數或者更換相應的故障元器件。為減少故障的發生率，在整個監測工作的過程中，要根據不同部件的要點，針對容易發生故障的地方，作為重點加強防范。

3.3 設備清潔維護工作

工作人員在維護發射天線的過程中，也需要注意做好清潔工作，要能夠讓所有的設備都維持一個穩定的工作環境。設備維護清潔前，必須保證發射機處于關機狀態，并由天線維護人員掛上“嚴禁合閘”銘牌，之后再進行清潔工作，不要因為清潔問題而出現安全事故[3]。在清潔的同時也要檢查線路連接狀況看接線，有沒有松動，有沒有破損，然后在此基礎上一步一步細致的清除雜物，將可能存在的灰塵和污損面都清除掉，防止產生爬電現象。要嚴格執行“一看二聞三摸四搖”的檢修要點，看看有無異味，電容、線圈、電阻等元器件有無發熱情況，出現此類情況，就必須及時檢查，看有沒有出現損壞，一旦發現了損壞或其他的質量問題就必須及時處理，以最大程度避免各種問題的產生，不要讓中波廣播發射電線在有故障的情況下還繼續運轉，這樣會導致很多安全質量事故。同時還應做好巡檢規劃，建立日常巡查制度，對天線發射系統的裝置與管線等進行全面檢查，查看饋線電纜、饋桿、拉線、天調室、地網有無破壞情況，一旦發現穢物、異常及外觀損壞等情況就要積極采取措施，對穢物進行清理與檢修，以保證天線設備的運行穩定性，最大程度降低損失。

3.4 硬件維護

在中波廣播發射系統中硬件是最容易出現問題的一個部位，要想讓中波廣播系統持續穩定運行，一定要做好硬件維護工作，通過相應的硬件維護辦法來提升硬件運行的穩定性[4]。常見的方法有兩種，一是利用硬件屏蔽維護技術。發射天線在工作中由于連續長時間的運行，受到一定的環境影響，這時候可以把硬件放到金屬箱里做接地處理，以此降低電磁波可能給中波廣播發射帶來的干擾。第二是加裝光電隔離器。光電隔離器的作用主要是對輸入信號和輸出信號進行有效的隔離，這樣就能把外界因素帶來的干擾降到最低。第三是通過屏蔽線來削弱電磁影響，讓信號傳輸更加順利，同時也提高中波廣播運行的安全可靠性使其運轉能夠更加流暢。

3.5 電氣維護

工作人員要做好電氣維護，這種類型的維護工作，相對于周期維護、硬件維護以及清潔維護而言更加復雜，具備很強的專業性。工作人員可以從幾個方面著手來進行調整，首先就是詳細檢查天饋線系統駐波比，了解數據變化情況，結合交接班記錄里已有的數據來進行對比，及時發現存在的數據異常問題，并找到存在問題的部件，做針對性的處理。第二就是要做好元件維護工作。進行停播檢修，一定要從實際情況出發，做好及時的處理，讓設備元器件擁有更穩定的運行維護環境，也讓元器件的處理工作得到有效保障，使不同的元器件都能有一個更良好的運行狀態。第三要檢查接地裝置的情況，主要查看地網的連接情況、接地阻值，以及放電球的間隙是否符合放電要求，一旦發現連線松動、打火痕跡、間隙過大或過小的問題，及時采取有效的措施來處理。在這個過程中，檢修人員要對調整前后的數據做詳細有序的記錄，方便后期維護檢查。要做好數據比對，及時發現安全隱患并給出更有針對性的解決方案，使中波發射天線運行的穩定性得到更有效的保障。

3.6 改善發射功率

要想使我們所發射的中波信號具有較強的穩定性，除了保證發射機滿功率播出外，還要重視電磁波磁化現象。當電磁波能夠維持傳播的水平垂直，其功率就會得到很大的提升。不同的發射天線類型，擁有不同的傳輸特性和差異性。常見的發射天線類型包括了傘形、T形、L形。工作人員要結合不同情況和不同環境下電磁波傳播的狀況來進行調整，要做好系統建設，明確建設的實際情況，并做深入調查，根據天線設計類型來明確天線發射信號。使用相應的電子儀器設備，結合檢測到的內容調整傳播方向盡可能使傳播保持水平垂直。

4 結束語

通過上文的分析論述，我們對中波廣播發射天線的類型和原理有了比較全面的認識和了解，并且深刻意識到中波廣播發射天線維護的重要性和實際作用，因此，筆者建議中波廣播發射臺及其相關工作人員立足于周期性維護、系統維護以及相關設備清潔和硬件維護等各個層面，詳細探討中波廣播發射天線各項維護作業的側重點，以便為中波廣播發射天線維護工作的高效開展提供助力。