中波發(fā)射臺(tái)地網(wǎng)鋪設(shè)工程

奇龍男 全應(yīng)國(guó) 金慶龍

延邊廣播電影電視局中波臺(tái)，吉林省延邊 133000

中波發(fā)射臺(tái)地網(wǎng)鋪設(shè)工程

奇龍男 全應(yīng)國(guó) 金慶龍

延邊廣播電影電視局中波臺(tái)，吉林省延邊 133000

中波廣播白天主要靠地波傳播，夜晚主要靠地波和天波傳播。為有效防止大地對(duì)電磁波的吸收，以及雷擊對(duì)發(fā)射機(jī)設(shè)備造成的損壞，同時(shí)提高天線的效率，增加節(jié)目覆蓋率和收聽(tīng)效果，我臺(tái)修建了標(biāo)準(zhǔn)的地網(wǎng)工程，使發(fā)射設(shè)備工作可靠性得到顯著提高。

地網(wǎng)；發(fā)射機(jī)；天線

中波廣播白天主要靠地波傳播，夜晚主要靠地波和天波傳播。為有效防止大地對(duì)電磁波的吸收，以及雷擊易對(duì)發(fā)射機(jī)設(shè)備造成的損壞，同時(shí)提高天線的效率，增加節(jié)目覆蓋率和收聽(tīng)效果，我臺(tái)修建了標(biāo)準(zhǔn)的地網(wǎng)工程，使發(fā)射設(shè)備工作可靠性得到顯著提高。

中波發(fā)射天線都架立在地面上，而大地既不是理想的導(dǎo)電平面，又不是良好的絕緣體，當(dāng)?shù)孛媸艿桨l(fā)射天線輻射空間電磁波的作用時(shí)，在大地中就會(huì)產(chǎn)生地電流。由于大地中的地電流必然產(chǎn)生地面的再輻射，因而天線所在的空間，除了天線本身輻射產(chǎn)生的主電場(chǎng)外，還有地電流產(chǎn)生的附加副電場(chǎng)。因此，在天線傳播覆蓋范圍內(nèi)，總電場(chǎng)是兩個(gè)電場(chǎng)疊加形成的電場(chǎng)。在主電場(chǎng)和副電場(chǎng)的共同作用下，總電場(chǎng)不再是預(yù)想的固定值，而是時(shí)刻變化又無(wú)法測(cè)準(zhǔn)的。總電場(chǎng)的變化，造成了覆蓋區(qū)域內(nèi)方向性圖的改變，而在天線場(chǎng)地附近，因總電場(chǎng)的變化，引起天線上分布電流的改變，所以天線的輻射阻抗和輸入電阻均發(fā)生變化。

針對(duì)上述問(wèn)題，為了提高天線的輻射功率，就必須盡量減小天線的損耗功率。由于天線導(dǎo)體本身的損耗和天線塔基底部絕緣子的高頻損耗都很小，可以不予考慮，但地?fù)p耗較大，因此在實(shí)際工程中，只考慮地?fù)p耗。天線電流回路中的地電流是以輪輻狀匯聚流回到天線塔基底部的，地電流的分布與天線架設(shè)高度和塔基徑向距離有關(guān)。實(shí)際運(yùn)用表明：當(dāng)天線架設(shè)高度H與工作波長(zhǎng)λ之比H/λ較小時(shí)，塔基附近的地電流很大，地?fù)p耗功率也很大，天線輻射電阻很小，輻射功率也很小。良好的地網(wǎng)能為天線電流回路中的地電流提供一個(gè)良好的通路，為了提高天線的輻射功率，應(yīng)盡量降低地電阻，因此需要敷設(shè)良好的地網(wǎng)。

以我臺(tái)1566KHz頻率為例，介紹下地網(wǎng)的敷設(shè)。

在澆灌天線塔的基礎(chǔ)時(shí)，埋1根約5m長(zhǎng)的接地棒，塔基用薄銅皮(例如80cm×80cm)屏蔽，并在此屏蔽銅皮上焊上1～2圈匯流條，均勻分布所有地網(wǎng)線的始端，并牢固地焊在此匯流環(huán)條上。

從減小地?fù)p耗的角度考慮，則地網(wǎng)線的埋設(shè)越淺越好，但因還要考慮地網(wǎng)不受損壞和耕種的因素，故地網(wǎng)埋深從塔基四周起從20cm逐漸加深到50cm，地網(wǎng)線末端可埋深到70cm。考慮到我臺(tái)發(fā)射天線周?chē)鷮?shí)際地理環(huán)境，埋設(shè)深度30cm。

由于相關(guān)部門(mén)給我臺(tái)1566KHz發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的天線高76m，鋪設(shè)地網(wǎng)半徑為76m,但該頻率波長(zhǎng)為191m， H/λ=0.4。為了加強(qiáng)地網(wǎng)效果，我們采取了以下措施：在中部和外圍增加半徑為38m和半徑為76m圓環(huán)各一個(gè)，并在中環(huán)和外環(huán)增加長(zhǎng)度為5m的角鋼和鍍鋅鋼管，起接地棒的作用。地網(wǎng)線是以塔基中心為圓心，半徑為76m，放射狀地向外均勻敷設(shè)。使用φ3mm的硬銅線，數(shù)量120根(每3°1根)。中環(huán)向中心每10根銅線擰成一束共12束，與鐵塔底部基礎(chǔ)屏蔽銅皮匯流條焊接好。中環(huán)和外環(huán)每根銅線都綁到角鐵上，并且三根角鐵一根鍍鋅鋼管，并且中、外環(huán)圓周上每根銅線都用氧氣銅焊焊好。見(jiàn)下圖。

地網(wǎng)地埋銅線計(jì)算：

地網(wǎng)耗材計(jì)算：總長(zhǎng)度：L76m×120根+2×3.14×38m（中環(huán)）+2 ×3.14 ×76m（外環(huán)）二9836(m)總重量：（Φ3mm紅銅用量）G=9.836Km×3.14×1.5×1.5×8.93/mm3=620kgɡ

地網(wǎng)敷設(shè)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到天線的輻射功率和播出質(zhì)量。地網(wǎng)一旦埋入地下，表面就看不到工程質(zhì)量，成了永久性的隱蔽工程。地網(wǎng)如果出問(wèn)題，不僅維護(hù)艱難，而且很難判定故障點(diǎn)。所以整個(gè)敷設(shè)地網(wǎng)工程，必須認(rèn)真做好每一環(huán)節(jié)，即使是1個(gè)扎頭，1個(gè)焊點(diǎn)，也都要做到十分可靠，確保整個(gè)工程質(zhì)量。

經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用，發(fā)射天線鐵塔接地電阻小于1Ω，該地網(wǎng)工程提高了天線的輻射功率，有效防止大地對(duì)電磁波的吸收，同時(shí)提高了天線的效率，增加節(jié)目覆蓋率和收聽(tīng)效果，使發(fā)射設(shè)備工作可靠性得到顯著提高。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.02.014