中波廣播發射天線技術點滴談

張李高

摘 要 文章深度闡釋了拉線塔式中波廣播發射天線系統的本質結構和具體工作運行規律，對于應用拉線塔式中波廣播發射天線系統的過程中應注重的維護方式提出建議，期望為同行從業者帶來理論參照。

關鍵詞 中波廣播；發射天線技術；中波電磁波

中圖分類號 TN93 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）206-0062-02

當前，在廣播信號傳輸方面應用較為先進的電磁波傳輸技術，電磁波傳輸過程中要求電場方向符合相關規律，要按照規律進一步確定正確的方向，保障電磁方向的正常旋轉，使電磁波極化要求得到滿足。電磁波極化通常呈現出多樣性的表現形式，其中平面極化以及圓極化較為普遍，平面極化形態的具體體現是垂直極化、水平極化兩個樣式。

中波電磁波旋轉方向以地面實際情況為依托，根據地面實際特點傳播，傳播過程中電磁波極化方式以垂直極化的方式展現，在中波發射天線中形成垂直極化點播之后，中波質量能夠得到全面提高，使傳輸效果得到保障。

中波廣播發射天線體現為單極振子垂直極化天線，將大地作為回路，成功轉化。按照此種工作原理，目前應用最為廣泛的方式是底部饋電拉線塔式天線，該種天線的構成包括桅桿、拉線、地網以及帶基礎的絕緣底座，天線加頂能夠達到較強的覆蓋作用，使廣播電視的傳播范圍逐步加大，使大范圍廣播電視的傳播成為可能。自立塔式天線結構的應用也較為普遍，下面將重點闡釋拉線塔式天線技術應用在廣播電視傳播中的具體方式。

1 天線的具體構成

天線是由多個部件組合而成各個部件組合在一起達到傳播作用，建設天線的過程中應注意下列幾個部分具體建設施工。

1.1 鐵塔的建設

鐵塔在天線中屬于基礎部分，安全、穩定的鐵塔可以保障順利傳輸。廣播發射臺在建設鐵塔之前應嚴密地計算鐵塔的規格，保證鐵塔尺寸、鐵塔類型等參數與發射功率參數相一致，有利于后期信號傳播。

一般情況下，中波頻率在531kHz～1602kHz之間，波長最低是187m，最低是564m，計算過程中應將參數標準作為重點，參照天線高度繪制各項參數特性曲線，經過計算得知天線最佳高度為0.53λ，然后根據現場實際狀況進一步認定鐵塔高度，選擇在0.2λ～0.5λ范圍內，要注意0.4λ諧振區應完全避開，由于諧振區內天線系統阻抗將具有較高的危險性，將對試驗測試造成阻礙。目前，我國應用76m標準天線為發射臺定型天線，該天線立柱導體直徑達到20mm，邊寬標準是0.5m，該種參數的鐵塔符合傳播需要。

1.2 地網的建設

想要呈現出高清的電視節目，要求天線必須達到強大的功率，天線在傳輸的過程中通常會損耗一部分功率，造成功率損耗的原因主要是：第一，天線導體自身造成的損耗，導致傳播質量降低；第二，底部塔基絕緣底座造成的功率損耗；第三，大地回流過程中造成了大量的功率損耗，對于天線質量造成了重要影響。

天線自身損耗以及高頻損耗也將影響天線，但是這種影響力較弱。為了避免傳輸過程中天線功率效果受損，應在中波發射天線內設計地網，在地面上架設地網，如果天線輻射電磁波呈現出圍繞大地表面旋轉的情況，大地表面將產生電流，大地作為導體其導電效果并不突出，不能將電流轉化，這種情況下天線輻射能量將損失，引發了天線覆蓋范圍的縮小，電場覆蓋方向的模糊，使天線輻射電阻受影響，輸入電阻功率降低，同時二者呈現出不穩定的狀態，經過合理的地網敷設環節，傳播效果才能得到保障，節目播放才能呈現出高清狀態。

設置地網能夠實現天線輻射損耗功率的降低，使信號覆蓋更加廣泛，偏遠地區也達到了清晰的接收效果。實踐表明，徑向距離r達到0.5λ標準，地電流呈現穩定效果，因此必須將地網輻射半徑設置為0.5λ參數，地網半徑r設置工作波長應該固定在0.3λ～0.5λ范圍內。鋪設地網環節應先于澆筑天線鐵塔基礎的環節，首先開展設計工作，保證鋪設地網的位置不會對其他設施的安裝造成影響，在測量好的位置埋入3m～5m左右的接地銅棒，使用薄銅皮屏蔽鐵塔基礎，考慮到安全性將銅皮上焊兩圈匯流條，使導流面積進一步擴大。選擇地網材料應注重參數，選擇120根直徑為φ3的銅線以及鋼包銅線作為材料，保證達到0.3λ～0.5λ長度標準的工作波長，間隔3°在匯流條上焊接一根。

1.3 拉線的建設

拉線質量對于傳播質量的影響較大，必須對平面結構進行嚴密的設計，按照鐵塔類型的不同、橫截面的區別做好設計工作，在施工過程中應達到張力相應要求。設計過程中如果鐵塔橫截面呈現矩形，矩形的4個方向都應設置拉線，保證每個方向呈現出均等的力量，為鐵塔增加穩定性。

如果鐵塔的橫截面呈現三角形，必須保證3個方向的拉線，以此來達到張力需求。每種拉線形式都以達到功率需求為目標，提高功率效果，必須提前做好拉線傾斜角的設計工作，傾斜角應以60°為標準，角度過大將導致拉線張力過大，增加軸向力會造成鐵塔的不穩定，導致擺動劇烈，降低了信號傳播質量。傾斜角如果過小，將進一步拓展建設寬度，造成建設面積的浪費，因此必須結合實際施工狀況精確設計角度。

1.4 絕緣器件的建設

由于天氣原因會對鐵塔安全造成影響，拉線不能與地錨直接連接，經過科學的設計后為每根拉線設置絕緣子，再與地錨連接，就能大幅度降低天氣原因帶來的影響。一般情況下，鐵塔上必須安裝絕緣底座，并且施工過程中應保護絕緣底座不受到雨水的濺入，實現保護鐵塔的目的。

1.5 加頂負載的建設

開展設計工作的過程中通常會遇到開線功率較低的情況，應對這種情況應對天線加頂負載，實現天線高度的提升，有利于傳大功率傳輸，使傳播效果得到顯著提升。

天線加頂裝置的建設較為簡單，該建設項目的技術要求較低，然而經過加頂負載建設后，天線僅能在一個頻率上固定，不可以拓展至多個頻率。將天線進行加頂負載建設，原來開路天線頂部成為電抗性負載天線頂部，保證了天線的性能，同時也為運轉安全做保障。天線加頂負載建設工程要求電抗負載，從而實現功率損耗的消除，施工過程中應選擇單獨使用電容器和電感線圈的方式，也可以將多組電容器以及電感線圈整合的方式，用以保證施工質量。

2 阻抗匹配原則

剖析專業理論知識能夠發現，天線輸入阻抗和開路傳輸線損耗輸入阻抗二者呈現出較大的同一性特點，影響天線輸入阻抗的原因多種多樣，包括結構問題、排列樣式、尺寸參數、載波頻率、饋電形式、地導參數、周圍環境等，每種因素都將對參數產生波動。考慮到精準性，通常以實際測量的方式獲得中波發射天線輸入阻抗參數，以這種方法獲得的數據準確性更高。應用矢量電壓法、駐波電橋法、矢量網絡分析法等獲取參數指標。匹配天線可以理解為應用網絡分析儀對天線系統的輸入阻抗？Rin+j？ Xin進行測量，中波發射臺通常建設在空曠地區，附近應避免建設高層建筑物，以免影響到信號傳輸，然而不可忽視自然天氣例如雷擊等造成的影響，雷電放電通常以直流電的方式，此外，各種電能將形成交流成分，為了保證安全穩定應匹配網絡設計時采用無功功率大的電容隔離直流成分，采用電感接地將高頻成分去掉。

3 定期維護和檢修

使用中波發射天線時，應做好維護工作，這樣一來有利于發揮天線的全部功能，使信號安全性、穩定性得到進一步增強。

維護天線屬于一項繁復苛雜的工作，定期展開檢修，通常以每周、每月、每季度、每年為固定期限，檢測項目包括保養地網、保養鐵塔以及拉線、絕緣座等，通過仔細的檢查能夠確認各項功能是否正常；檢查鐵塔過程中應參照相關標準，保證鐵塔垂直度誤差在標準范圍內，通常對塔身彎曲程度的規定為1/750之內；塔身結構螺栓決定了塔是否穩定，必須檢測塔身螺栓是否出現松動、腐蝕、開裂狀況，一經發現狀況立即修補；在使用時，如果鐵塔出現了打火情況，通常是由于饋電點出現狀況，大風天氣中饋電點的松動將造成這種現象，因此應查看該部位確認拉線繃緊；拉線打火問題較為常見，出現此種情況后應在打火部位繃一塊銅皮，以此來達到電位降低的效果，防止高頻打火現象，保證拉線的安全性；查看絕緣子的狀況，如果發現斷裂現象應調整好斷裂部位，保證絕緣子充分發揮其功效；絕緣座應具備防水效果。

4 結論

中波天線運行過程中的穩定性、安全性直接決定了廣播信號傳輸質量進一步提升技術水平加強保養維護，能夠保證中波天線能夠在復雜的環境中傳輸、運行，保障傳輸質量。

參考文獻

[1]尼珍.中波廣播發射天線的原理及其維護分析[J].科技傳播，2017（23）：90-91.

[2]牛海勇，詹勱.中波廣播發射天線的原理及維護方案之研究[J].西部廣播電視，2017（10）：234.

[3]唐高陽.中波廣播發射天線的原理與維護[J].中國新技術新產品，2017（11）：25-26.