中波覆蓋效果測試和改進

鄒文婷 宋琛暉

廣播發射機所發射的空中信號在某一處信號有多大，此處的收音機是否能收到，這就涉及到該點的場強及場強測量問題，一般人是不關心的。但廣播電臺必須知道自己的覆蓋范圍、收聽效果，必須進行場強測量。另外，廣電管理部門必須監測本轄區廣播信號哪些是本轄區的臺，是否有非法的臺，這就要通過場強測量來搜索。

中波覆蓋效果定義

在我國調幅廣播采用中波，其頻率范圍為526～1606KHz、頻率間隔為9KHz。中波覆蓋效果的好壞，常用“射頻保護率”“收聽場強”“有效覆蓋區域”等名詞概念來描述。

射頻保護率——為保證得到滿意的收聽質量所需要的接收信號場強與干擾信號場強的最小比值，以分貝表示同頻保護率26dB ；鄰頻保護率（9 KHz 間隔）5dB。

可用場強——存在自然噪擾、工業干擾和同鄰頻發射擾的情況下，得到滿意的收聽質量所需要的場強最小值。

覆蓋區——到達可用場強且收聽效果清晰的地域范圍。

在測試的時候，我們選擇有源環形天線來接收中波信號。環形天線的主要特點是方向性強和對本地干擾的抗干擾性好。天線和場強儀連接電纜線長度在1～3m 長，衰減值可忽略不計。場強為電平表讀數加上天線系數的一個固定值。

中波場強測試理論計算

中波天線的形式和基本構成，導致中波沿地面傳播時損耗較小，傳播距離較遠，所以中波主要靠地波傳播。沿地面傳播時垂直極化波的損耗低于水平極化波的損耗，因此中波廣播發射天線通常采用垂直極化天線。中波發射天線最初采用Τ 型、Γ 型和傘型天線，現在多采用均勻截面拉線式或自立式鐵塔天線。

中波發射天線的輻射場強與天線形式、發射頻率、地網優劣、匹配好壞、地導系數、傳播路徑、地形地貌等諸多因素有關，判斷發射效果的好壞沒有簡單的辦法。理論計算中波場強，我們常用下述公式：

一、地波傳播的計算方法。地波傳播根據嚴格的繞射理論公式計算，對某些特定的地導系數作出了地波傳播曲線。這些曲線均折算為1 千瓦功率。當某地區地導系數為已知時，在距離r公里處的場強可按下式計算：

式中，E(r)是指在距離r 處的場強值（dB），P 為發射機的功率（千瓦），G為天線增益，Eo(r）為地波傳播曲線上查得數據（dB）。

二、發射天線的效率即輻射效率η，是衡量天線將高頻電流轉換為電磁波能量的能力，是天線的輻射功率Pr與輸入功率Pi 之比：

式中PL 為天線損耗功率（主要是地面損耗，絕緣損耗和導線損耗可忽略不計）。

三、設天線電流為IA，輻射電阻為RA，損耗電阻為RL，則：

提高中波效果的改進方法

我們從上述3 個計算公式看到，提高提高覆蓋場強可以增加發射功率和提高天線輻射效率的兩個途徑。當發射功率確定不變時，提高天線的輻射效率來提高覆蓋效果是非常好的方法。

從上述第3 計算公式得出：提高天線的輻射效率，可以提高天線的輻射電阻RA，也可以減小地電阻RL。

天線的高度決定了天線輻射電阻RA 的大小，所以為了增大輻射，就要設法提高天線高度。中波發射天線一般采用1/4λ～1/2λ 桅桿拉線鐵塔天線，根據頻率其高度一般在60～150 m 左右。中波天線的輻射場強水平方向圖為圓，垂直方向圖與天線的高度有關。

通常為了提高天線的有效高度，還采用一種辦法是——在天線末端加頂，加頂的作用是提高電流分布。

減小天線地電阻RL 來提高天線輻射效率，我們常常地埋接地銅網，并且采用碳覆蓋地網和增設水塘等等，以此減小接地電阻。

總而言之，在城市迅速發展，高樓林立、電網密布、空中無線頻率劇增的當代，中波收聽的有效場強由原來的35 dB 上升的50 dB,才能更好地收聽清晰。因此，改造中波天線和地網，來提高覆蓋效果，遠遠優于提高發射功率，經濟高效，節省了每天的高額電量，節省了運行成本。