中波廣播發射天線的原理分析

楊 瑩

安陽中波轉播臺，河南安陽 455000

0 引言

伴隨信息的產業化不斷的發展，從我國建國來，中波廣播的技術得到了一定程度上的廣泛發展。從原有的模擬式、模塊化、高維護演變成現今的數字式、電子化、低故障。通常中波廣播波長在569.8m ～186.7m 范圍之內，工作頻段在526.5skHz～1606.skHz之間。由于抗干擾能力較強、覆蓋面積較廣、信號穩定程度較高，深受廣大群眾的喜好。特別在收入相對較低人群和廣大農村地區，中波廣播成為最有效地信息傳播手段。

通常情況下，中波發射天線中的桅桿式天線和自立式天線的應用最為普遍，桅桿式的天線是運用三角形的截面，這正是考慮到架設和運輸的便利，這種天線造型結構簡潔，容易加工，造價成本較低，所以得到了很多人的肯定。而自立形式的中波天線采取拋物線的形式，這樣就可以充分材料性能。與桅桿式的天線比較，它由于占地的面積較小，所以場地很容易找到，外形大方，成本也隨之減少，它的塔身使用過防腐處理，這樣就可以解決沿海周邊的腐蝕情況。

1 關于中波的發射天線的原理

因為中波的傳播主要是根據地波的傳播進行，通過垂直波的作用，通常采用垂直電線作為中波的發射天線。如垂直振子單桅桿拉線天線鐵塔。無論是饋線、天線亦或天調網絡，地網的各項相關指標的好壞程度都有可能會對天線的整體效率產生影響。以提高天線的輻射效率為目標，減少大地電流的損耗，可在天線末端進行加頂操作，這樣可以有效的使電流分布的腹點提高，增大輻射的面積和頻率。

對天線的末端進行加頂，能夠大大增加天線對地的電容，使電流分布均勻，提高輻射的電阻，避免形成過壓等現象。中波發射天線一船需要鋪設地網。地網的土壤中鋪設呈輻射狀敷設的地網，范圍以天線底部為圓心深度為0.8m 左右為宜。中波廣播發射天線底部應保證絕緣，并通過饋線、天調網絡與天線底部連接。

1.1 饋線

中波天線一般情況下都是作為不對稱饋電出現的。根據中波天饋線的設備組成狀況，饋線的選擇和要求有損耗要小，傳輸的熟慮要高，還要必須有良好的屏蔽性能且沒有輻射。饋線的幾何形狀一般會對它的特性阻抗造成影響，內外的導體間距改變也可能會改變它的特性阻抗，內外導體的絕緣程度也對饋線的功率容量有著巨大影響。另外，將調配室設置在饋線、天線的中間，達到阻抗變換匹配的效果，使饋線的特性阻抗匹配于天線的輸入阻抗。

1.2 天線的高度

天線的高度效率也是天線判斷的一個重要技術參數。強水平方向圖為圓型是中波天線的輻射場的常見方式，天線的高度與垂直方向圖有著緊密聯系。天線的高度一般取0.25 一O.5 入(波長)為最好。因為在這個高度范圍中的地面波的服務區場強是最大的，獲得的地面波也是最穩定的，還可以有效的避免一些高仰角的輻射波能量的擴大，導致天波衰落情況的發生。

由此可見，對天線效率以及輻射的功率構成影響的是天線的架設高度。一般情況下，中波臺大多應用140m 的鐵塔，以及76m 的定型塔。頻段在1000kHZ 以上一般使用于76m 定型塔，而中波低頻段則一般采用140m 的鐵塔。也存在一些特殊情況，若在低頻段應用了高度為75m 的定型塔，那么應該對天線在高度上進行一定增加，加大位于天線底部的阻抗，使天線的輻射效率能夠得以提升。

1.3 地網設施

地網是中波天線體系的重要組成部分，其設施質量的優劣，直接對實用增益和天線效率構成影響。在輻射的過程中，天禧以大地、地網為基本條件，中波天線在輻射時能夠產生一種電流回路，而地網則將天線底部中心作為圓心，以放射狀的形式向周圍輻射，在材質的選用上，要選用銅導線、銅包線，直徑為2mm 左右，長度為0.5^(波長)，數量約為120 根。由于土壤導電性能差，地損相對較大，容易導致中波天線實際效益減弱。因此，在中國西部、干旱地區、沙漠地帶等安置中波發射臺，應正確分析土壤導電率的情況，適量增加地網導線數量，以此來增加天線輻射效率。

天線中的地表電流一般應回流只天線底部，并呈現出輻射狀，在電流分布上，與地網導線長度和天線高度存在一定關系。如果天線的高度交底，在底部一般有很大的地電流，與之相適應，地電阻也更大。當天線高度相對較高時，底部的地電流變小，地電阻也相對變小。由此可見，提升短小型天線輻射效率的關鍵，在于敷設高質量的地網。地網半徑一般以0.5^(波長)為限，占地面積通常約200 畝左右。由于在運行中需要占用大面積土地，所以地網建設時應充分考慮市政、土建等多部門的規劃問題。為避免資源浪費，可從科學綜合角度出發，充分利用中波天線場區，如種植低矮秸稈農作物、鋪設大面積綠色草坪等。

2 中波廣播發射天線的防護

由于中波天線技術較為專業，在建設樓房時可能會影響有效覆蓋率。單從中波無線電波傳播特性的角度來分析。在中波電波傳播的過程中，以地面波為主要形式，對于波段來說，中波傳播的波長相對要長，電磁波有可能存在比較強的繞射，與此同時，傳播在距離上也更遠，倘若在保護區內建筑樓房，特別是該建筑物的尺寸與0.5^(波長)相適應，就會對電磁波的能量傳輸產生一定程度的阻礙，從而削弱中波傳輸的繞射能力，減少了有效覆蓋率。以靠近鐵塔250m 并以此為起點仰角3 度的距離范圍內修建高樓為準線，在此范圍內傳輸能量和有效覆蓋率都會大大降低，反之將會逐步提高。

我國保護條例規定，在計算建筑物距離的過程中，要在3 度仰角的條件下，在距離天線250m 處作為起點來計算，將距離設為d，建筑物高度設為h，則有此公式：d=h／Sin3。+250。那么，如果樓房為8 層，那么其與天線的距離應該為708m，從普通角度思考，例如用手電照射物體，手電離物體越近，能夠照射的面積越小；手電離物體越遠，能夠照射的面積越大。

3 中波天線的主要維護內容

在每年中的夏季和冬季來臨前，我們需要在一定程度內調節線路的垂直度，這樣就可以防止由于天氣轉變而使線路損壞。在天氣惡劣時，例如大風、雷電發生后應當盡早進行檢查。當雨季到來之前，要及時檢測在塔下面放置的放電球之間的空隙，在按照節氣做出適合的空隙，調節之后再加緊一下。在每年的六月份都要在饋線上擦拭黃油，來使它的松緊合適。在十月份要務實坑里的饋線以及拉線，要在比地面高20CM 的地方進行培土。在一個季度內至少要清潔一下在調配室里放置的設備，定期檢測電源等。在維護天線室過程中應當相當重視，并且要時常檢測調配室內的電容和電感是否有破壞的地方；電流是否短路；天線在接地處的開關接觸情況；動作的靈活程度；接地點的牢固程度等。要是調配室里面潮濕，則應該及時除去潮濕。

4 結論

不管是從中波廣播發射天線的特征還是中波廣播發射原理的角度上來說，加大中波廣播發射天線場區的保護力度的加大，這都關聯到給群眾人民一個方便高質量的環境，更加關聯到廣播無線覆蓋率與中波廣播發射天線的持續進行并且更加完善。所以，我們就應當認真解決好中波廣播發射天線的傳送覆蓋面積和建設美化城市之間的分歧和矛盾，更是目前廣電單位與上級政府共同面臨的難點問題，也需要相關部門共同研究使中波廣播發射天線事業更加成熟。伴隨我國中波廣播事業的日益增強，中波天線新的產品、新的技術不斷更新，這就要求與之相關人員努力學習，增加實踐能力，才會成為這個領域的人才。

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