盤錦315臺應用并饋式自立鐵塔中波天線項目的實證

文丨蘇春利 任艷梅 朱 江 劉 進

（遼寧省盤錦市315轉(zhuǎn)播臺，遼寧盤錦 124000 遼寧省盤錦市文化廣電局，遼寧盤錦 124000 遼寧省盤錦市315轉(zhuǎn)播臺，遼寧盤錦 124000）

1 對盤錦315臺并饋式自立鐵塔中波天線項目的現(xiàn)狀判斷

盤錦315臺并饋式自立鐵塔中波天線（SFA）工程項目，是中央無線覆蓋工程，項目啟動于2010年3月。該塔為我省首座并饋式自立鐵塔中波天線（SFA）。塔體截面為正四邊形，639KHZ和1260KHZ兩套工作頻率，是在雙頻共塔的搭載下完成傳輸?shù)模屓硕恳恍隆刹堪l(fā)射機均為10KW，天饋線調(diào)配網(wǎng)絡采用T型匹配網(wǎng)絡，主饋線采用SD-50-37-3同軸電纜。2010年11月主體及并饋系統(tǒng)全面完工并調(diào)試完畢，經(jīng)網(wǎng)絡分析儀測試，該網(wǎng)絡具備雙頻共塔標準，駐波比符合發(fā)射機標準，天線處于諧振狀態(tài)，與傳輸饋線相匹配。目前，已安全運行了一年半時間，從實際工作效果看，天饋線系統(tǒng)工作穩(wěn)定，防雷保護效果良好，以后還可以利用平臺架設FM、TV等天線，創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

2 并饋式自立鐵塔中波天線（SFA）的結(jié)構(gòu)和原理透視

2.1 SFA的結(jié)構(gòu)機理

我臺采用的是普通自立鐵塔，塔體截面為正四邊形，塔高90米，底部邊寬11.5米。這樣的設計代表了國內(nèi)廣電行業(yè)的新理念，設計師讓12根銅包鋼導線排布在鐵塔周圍，鐵塔上76米處的平臺，與導線的上端相連接，為了穩(wěn)定安全需要，設計師們讓鐵塔底部中心與導線的下端緊緊相連，使得能夠?qū)﹁F塔饋電，同時，在設計中，又在鐵塔下鋪設了地網(wǎng)，保持了與其它中波天線一樣的設計格局。

2.2 SFA的電氣原理圖見圖1

圖1

從上面的示意圖我們可以看到，導線上的高頻電流I在與平臺互動后，切換成了兩個路徑，生成了i1和i2。H的輻射體，相對應的是ABC的構(gòu)成長度，ABD的組合長度，又可以說是H的終端短路線。我們可以這樣解讀短路線的輸入阻抗，用公式來表示就是：Zin=jXtgαh

當h=λ/4時，Zin=∞，i2=0,i=i1;

當h≠λ/4時，可以說這個生成的純電抗，就是信號源與天線之間并聯(lián)后實現(xiàn)的，此時i2≠0。對于這樣的電抗，應該是無損耗的。要想減低一些天線的輻射效率，就要這樣等效原理來實現(xiàn)。圖見圖2。

圖2

就是說要激勵天線，必須在高頻能量的背景下，借助于一個并聯(lián)電抗來實現(xiàn)。毋庸諱言，天線直流是接地的，天線對高頻不能直接接地是個不爭的事實，這是一個完美的實現(xiàn)形式。

2.3 SFA的有關(guān)電參數(shù)

按垂直單極振子來計算SFA的輻射場形：

2.3.1 計算垂直面方向圖的推導方法是：

2.3.2 計算水平面方向圖的路徑是：

F(φ)=K

2.3.3 天線輸入阻抗：

這一組輸入阻抗曲線讓我們得到了理想的數(shù)據(jù)。從輸入阻抗曲線的情況看，由于它與一般底部絕緣的拉線塔存在較大差異，在研究其共性的前提下，可以將相應的匹配網(wǎng)絡設計出來。

2.3.4 天線底部的電流和電壓可按下式計算天線底部電流：

可按下式計算天線底部電壓：

100%調(diào)幅時的有效值為：

式中：P為發(fā)射機的標稱功率:PM/XM為天線底部輸入阻抗的實部和虛部。

3 盤錦315臺并饋式自立鐵塔中波天線項目的創(chuàng)新性探源

3.1 傳統(tǒng)底部絕緣拉線塔存在的問題

底部絕緣子的拉線塔，雖然結(jié)構(gòu)簡單，造價相對較低，但存在的弊端是三邊拉線塔的占地面積大，不好布置，影響發(fā)射塔整體的美觀。還存在一個很重要的問題，即隨著中波發(fā)射機的更新改造，我臺早已采用全固態(tài)發(fā)射機，應當承認，對比電子管相而言，耐用性、標準高、少耗能、高效率、維護成本低，是它的優(yōu)勢，然而，易損的全固態(tài)器件，低耐壓性、較差的抗干擾力、對雷電敏感等，都是不可回避的缺陷。為規(guī)避風險，在底部絕緣子的天線上加裝防雷設施是必不可少的。

3.2 SFA的先進性

SFA對比普通的帶底座絕緣的中波天線的先進性在于：

（1）通過不用底座絕緣、絕緣拉繩的做法、縮小了占地空間，降低了投資比率，緩解了新建臺站或搬遷臺站的經(jīng)濟壓力。

（2）采用在鐵塔上直流接地，增強了發(fā)射系統(tǒng)的防雷效果。

（3）在不安裝進口大型底座絕緣子的前提下，還能承受1000KW以上的大功率。

（4）天線多頻全天候。

（5）在機器正常工作的前提下，鐵塔上還能安裝FM、TV天線和微波天線，增加了附加值。

（6）發(fā)射臺沒有拉線，不僅簡潔、美觀，而且發(fā)射塔安全系數(shù)高，對周邊環(huán)境也沒有多少影響。

3.3 SFA的可擴展性

我臺的SFA塔體76米處設有平臺，可以利用平臺架設FM、TV等天線，以達到資源整合，創(chuàng)造經(jīng)濟效益，綜合利用。

3.4 雙頻共塔調(diào)配網(wǎng)絡

應用景順廣播器材有限公司生產(chǎn)的雙頻共塔調(diào)配網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡安裝了真空可調(diào)電容，具備阻抗微調(diào)功能，并加裝了防雷接地網(wǎng)絡，可抵御一般雷雨天氣，安全可靠。

3.5 地網(wǎng)鋪設

地網(wǎng)線使用φ0.06銅線（100米長120條），及φ12接地銅棒（120根）東西走向，放射狀鋪設，用挖掘機開挖地面土層60CM，鋪設完畢后使用推土機回填。回填后，地網(wǎng)深度距地面50CM。

3.6 饋線路由架設

饋線橋架基礎由鋼筋混凝土澆筑，深度凍層以下1.2米×1米，為方形基礎墩。支架采用4寸鋼管，距地面標高4.5米。橋架采用φ22螺紋鋼焊制，單節(jié)長12米，共10節(jié)，橋架走向呈Z形，風速等級為12級。

4 結(jié)束語

經(jīng)過一年多運行，該塔工作穩(wěn)定，防雷保護效果很好，輻射場強和覆蓋范圍均達到了設計要求。實踐證明，它是穩(wěn)定可靠的，SFA的先進性必將在今后各地中波臺遷建工程中發(fā)揮不可替代的作用。