中波廣播發射天線的原理與維護分析

郭永祥

1 中波廣播發射天線的原理

1.1 運行原理

中波廣播發射技術優于其他發射技術的地方在于垂直極化波的覆蓋和有效轉換。一般而言，電磁波在發射傳輸的過程中，會朝著固定方向輸送，這種現象在物理學中被稱為極化現象。無線電波在極化現象出現時，會產生與垂直平面平行的波形，被稱為極化波形，是中波廣播的重要發射依據。極化波形在輸送之時，中波廣播的電流能夠朝著固定方向發射，并且過程中遇地面始終保持垂直的原因，就在于此。由于垂直極化波與電流相互交匯，導致了中波廣播的傳播效率和質量得以大大提升。

1.2 高仰角輻射

在設計中波廣播發射天線之時，要認真對待高仰角輻射問題，以確保系統發射過程中的安全性。中波廣播發射系統在運轉時，振子高度一旦大于0.5；發射天線就會出現副瓣，導致信號出現干擾現象。所以，在設計中波廣播發射天線時，應當事先考察好廣播服務范圍內的具體情況，從而完善發射天線塔的高度設計。鐵塔高度的測量標準通常是發射頻率波長的一半。可見，科學合理的高仰角輻射設計，能夠使中波廣播發射天線發揮更大的性能作用。

1.3 天線效率

發射天線是中波廣播發射系統的重要組成部分，能夠有效保證發射系統的運行效率，因此，發射天線的原因也要引起重視。其中，天線效率嚴重影響著中波廣播發射天線的設計效果以及整個系統的運行，因此，需要對天線的效率進行提升。天線效率的提升方法具體如下：在設計發射天線的過程中，通過輻射電阻簡化發射天線的計算，并認真思考影響天線效率的各個要素，如天線的尺寸、天線的形狀、饋電電流的波長等，然后，經過對這些要素的反復試驗，挑選出最能提高天線傳播效率的搭配。

1.4 輸入阻抗和輻射電阻

輸入阻抗和輻射電阻是涉及中波廣播發射系統的兩個重要指標，這些指標對天線的設計以及發射系統的運行影響很大。因此，在設計發射系統時，需要全面分析輸入阻抗和輻射電阻，并通過發射系統的實際應用情況，找出輸入阻抗和輻射電阻更加匹配的方法，進而使中波廣播發射系統的運行過程更加穩定高效。

2 中波廣播發射天線運行時的常見問題

2.1 發射場地經常受到破壞

由于各種各樣的原因，中波廣播發射天線系統在建設和運行的過程中經常遭受破壞，具體原因是城市規劃在中波廣播天線發射場地的設計中不夠科學，經常會出現場地受到破壞以及系統運行時消耗過大能量等問題。為此，中波廣播發射天線研究人員在研究過程中，往往會根據中波傳播的特點，盡量減少發射站臺建設的數量。減少發射站臺的數量不僅能夠節約建設成本，減少不必要的財政開支，還能減少發射天線維護的工作量。另外，經研究發現，中波廣播發射站臺的減少，還能縮小檢測范圍，從而有效維護天線發射場地。

2.2 網絡匹配設計不完善

現如今，我國的中波廣播天線網絡技術尚未完善，這導致了我國中波廣播技術的發展受限。一方面，我國由于地域遼闊、地理環境復雜多變，所以在進行網絡技術匹配時，未能合理運用廣播輸送的周邊環境，嚴重影響了天線的發射信號。另一方面，元器件安裝不合理，也會導致網絡阻抗偏差的現象，其根源在于中波廣播技術的相關工作人員，未能達到專業水平，所以出現器件安裝不合理現象，進而導致了中波廣播天線發射系統在運行的過程中故障頻發，同時也為天線的維修工作帶來負擔。隨著我國網絡信息技術的不斷發展，這一問題也逐漸得到有效的改善。

3 中波廣播發射天線的維護工作

3.1 完善系統安裝

中波廣播發射天線由發射機、接地部分、電源和天饋線4個部分組成。在對中波廣播發射天線系統進行安裝時，應當對天線臺建設區周圍的地理環境和氣候狀況進行詳細的調查與分析，并設計出合理的建設方案圖紙，然后根據這一圖紙進行施工建設。倘若圖紙設計不合理，則需要進行及時的修訂和改正。圖紙的修改主要可以分為兩個步驟：

第一，要在修改之前，對圖紙中的數據進行精密的計算，在保證數據精確度的基礎上，才能進行修改。第二，在發射天線系統安裝的過程中，一定要嚴格按照安裝的要求和注意事項來進行，不能出現絲毫的偏差，進而保持系統運行的穩定性和效率，降低天線維護的工作量。

3.2 改善發射功率

要想使中波廣播的發射信號更加穩定，最重要的就是對發射天線的效率進行改善，在建設和改善發射天線系統的時候，要對電磁波的磁化加以重視。根據電磁波實驗調查顯示，電磁波的傳播方向若能一直維持水平垂直，就能夠大大提升中波廣播發射天線的發射功率[3]。另外，發射天線的類型不一致，也會導致信號傳輸的性能存在差異，發射天線的類型主要可以分為傘型、L型和T型，不同情況和環境下的電磁波傳播對天線類型的要求也不一致。因此，在進行中波廣播發射天線系統建設的過程中，要對建設的實際情況進行調查，并根據具體情況設計天線的類型。在發射天線信號的同時，也可以使用先進的電子儀器技術，來檢測電磁波的傳播方向，然后根據所檢測到的信息做出相應的傳播方向調整，使其在傳播過程中保持水平或垂直位置，從而提高天線的發射功率。

3.3 加強日常維護

中波廣播發射天線系統由于長期暴露在野外，容易受到自然界的影響，致使天線臺出現或多或少的損壞，進而影響中波廣播的發射信號的質量與效率。為了保障廣播信號傳輸正常運行，天線維護人員應當對天線進行日常的維護，具體維護措施有以下幾點：

1）天線塔臺上應當要合理安裝避雷裝置，防止雷雨天氣造成的不良后果，如果檢查到避雷裝置出現問題，則必須及時進行維修或更換裝置，以防止因避雷裝置老化失靈而造成發射天線塔臺毀壞或人員傷亡等意外。2）定期檢查天線與地面的接觸狀態，保證二者接觸保持良好的狀態。3）日常維護天線發射塔臺的底座清潔，及時清除底座上的污垢和灰塵，以確保中波廣播信號的正常發射。4）對中波廣播發射天線系統進行定期大修，以確保信號的發射狀況正常。5）由于天線的垂度決定著天線的穩定程度，所以還要定期檢查天線的垂度，以保證信號的正常穩定。6）地錨的檢查周期較長，大約是5—10年，所以在進行地錨檢查時，要做好相應的信息記錄工作以及收錄相關圖片檔案。

3.4 檢查天線與地網

發射天線與地網時中波廣播發射系統最主要的構成因素，所以要重視對其的維護。

1）對天線的維護：天線常年暴露在外，容易受到自然環境的侵蝕和損壞，所以在維護天線時，可以適當的進行調節測試，同時在線圈、卸扣和拉線等地網涂上黃油，保護天線的表皮部分，防止天線因長期暴露在外而遭受侵蝕，進而保障信號傳送的穩定性。如若發現天線存在嚴重損毀現象，則要及時更換處理。2）對地網的維護：在檢查地網時，將地網設置為停機狀態，然后重點檢查起外借銅條和銜接處，如若發現發熱現象，則表明地面功率損失大。

3.5 維護電氣系統

電氣系統也是中波廣播發射系統的重要環節，在系統運行的過程中起到支撐的作用，所以也需要進行及時的維護。維護的工作內容主要包括以下幾點：

1）時常清潔電氣設備，保證其運行效率；2）利用廣播電視臺的停播時間，對電氣設備的重要零件進行修理維護，比如：電容元件、線圈、接口等；3）監控系統中的駐波比，并根據其現實的數據信息，找出存在的隱患和不足之處，進而進行相應的維護工作。

4 結語

總而言之，中波廣播發射天線對廣播電視臺有著重要意義，是保證信號輸送正常的關鍵環節。因此，廣播電視臺的工作人員應當了解并掌握中波廣播發射天線的運行原理，然后對其進行相應的維護工作，包括完善中波廣播發射天線系統的安裝、改善中波廣播發射天線的發射功率、加強天線的日常維護、檢查和維護天線與地網、維護電氣系統，以提高廣播發射系統的質量。