中波廣播發射天線地網及匹配網絡探析

邵振生

（山東省廣播電視局（總臺）德州中波轉播臺，山東 德州 253000）

隨著經濟發展，城市規模不斷擴張，高層建筑物密度增加，多數中波發射臺的地理位置已深入到城市當中，不再處于城市邊緣，由于城內高層建筑的連續遮擋，影響了天線輻射場型，加上中波天線自身因城市建設帶來的地網破壞，在同等級功率輸入的情況下，輻射效能會大幅下降。中波發射天線最大輻射區域主要受傳播路徑、地導系數、天線結構、地網敷設、網絡匹配的影響。因此，理解清楚中波發射天線地網和匹配網絡的作用，并正確安裝維護具有十分重要的意義。

一、中波廣播發射天線的構成原理

中波廣播發射的天線多以地波方式進行傳播，從中波廣播發射天線開始，電磁波傳輸至固定目標的過程，為線極化波。此傳輸過程，如電場的強度方向與地面垂直，那么，就是垂直極化波。由于中波廣播發射天線的垂直極化波電場強度垂直于地面，因而，能夠以很小的損失進行傳播控制。但就目前的情況來看，地面損失，仍是中波傳播過程中主要的損失類型，為此，應將降低地面損失，作為地網優化建設的關鍵環節。中波廣播發射天線所使用的自立塔，其底部設置有地網，結構較為簡單，是天線輻射的回路。廣播發射的地網以導線埋于地下的方式存在，大多為直徑2-3mm且輻射作用狀態存在，數量為60根或120根，以垂直鐵塔天線底部的中心為圓心，再以放射狀均勻向外敷設。為使導線傳輸能夠以低損失狀態運行使用，依據鐵塔天線的高度、地面狀況、場地范圍，相關人員需將導線的長度控制在0.3λ-0.5λ 左右。如此，一旦大地電導率未達到天線傳輸的規范標準要求，就應增加導線數量來進行優化控制。當大地電導率低于規范標準后，就可適當增加導線數量，并將增設此控制過程設置使用的導線材質確定為銅。由此可以看出，要想使中波廣播發射天線的傳播工作正常進行，需對中波天線的輻射過程進行完整回路構建，從而來滿足廣播聽眾的質量效果需求。

二、中波天線的地網

（一）天線地網的作用

中波發射天線是能量轉換的技術設施，它在實現導體中傳輸電能向空間中傳輸電磁能轉換過程中，天線塔體產生的電場能量通過大地構成一個徑向電流，回流到天線底部，從而構建空間電磁波。但是，天線近場區的電場能量存在著諸多損耗，最主要的是電磁能在大地上的衰減。有效的地網鋪設，使徑向電流有了低阻通道，流過地網的電流會隨之增加，這就提高了塔身電磁能量回流效率，相應的地面損耗減小，從而使更多的電磁能向天線遠場區輻射。當地網缺失后，因地網銅線長度減小導致低阻通道上的徑向電流減少，接地電阻增大，流經地面的電流隨之增大，地損耗增大，這種損耗隨著發射頻率的增加而增大。天線輻射能量在未向遠場傳播前就有很大一部分在地網區域損失，隨著地網耗散能量的積累，不可避免地會造成中波傳輸能量的不足，最終導致天線覆蓋面積減小，場型畸變。所以，簡單的歸納為：地網是中波天線發射電磁波的接地回路，為了減小地電流的損失，需努力維護地網的完整。

（二）天線地網的鋪設

工程建設中，地網鋪設的方法是：以塔基為中心，呈放射狀，間隔3度角，鋪設120根長度為0.2-0.5倍發射頻率波長，直徑3-5mm的銅線。全部地網線要焊接在一起，并且與天線接地地井連接，連接點要處于塔塔基絕緣底座以下，不能和塔身相連。地網銅線鋪設深度距地面約30厘米，過淺鋪設容易使地網受到植物根系侵蝕或受地表重壓破壞，過深鋪設使地阻增大，達不到實際效果。因物理損傷導致地網缺失后，應采用續接的方法，及時補充完整。實際使用中，對于76米拉線塔地網銅線長約80米，錐型小天線隨塔身高度不同鋪設30-50米。

三、中波發射系統中天線的維護方法

（一）天線維護。天線對于中波發射系統的重要性是顯而易見的，大多數廣播電視維護中心采用周期性維護方式，根據天線地網相關標準進行周期性檢查，如日檢、月檢、年檢等方式，加強各個環節的管控和預防。對于使用較多且容易出現問題關鍵的部位，通常采用日檢模式，對于使用頻率較低、不易出現故障的部位則采用年檢模式，年檢要確保檢查的全面性、客觀性，發現問題及時采取整改和維護措施。天線檢查及維護要體現認真、科學、嚴謹的態度，保障檢查的系統性、可靠性。

（二）電氣維護。在中波發射系統中，電氣維護也是不可或缺的，中波發射系統需要電氣設備的支持，電氣設備為中波發射系統提供動力。因此，要想增強中波發射系統的動力，需要做好電氣維護工作。一方面，實時監控中波發射情況，密切關注發射波變化情況并記錄相關參數。通過分析和對比記錄信息，明確當前發射波可能存在的問題，制定切實可行的解決方案，比如：維修或更換設備，以有效提升中波發射系統的穩定性。另一方面，加大電氣設備日常檢查，通過定期和不定期檢查相結合，盡快發現電氣設備零件磨損，確保其工作性能滿足實際需求。不僅如此，要做好電氣設備清理，保持良好的衛生，營造干凈、整潔的工作氛圍。除此以外，要加大電氣設備工作人員的培訓，嚴格遵守維護標準和制度，注重理論與實踐的結合，提升電氣設備維護的針對性和精準性，確保其正常、穩定運行。

四、結語

中波發射天線在日常維護時，應根據發射機儀表數據反應的入射功率、反射功率等傳輸狀態，及時調整匹配網絡。重點是關注夏、冬季換季氣候和干燥、多雨時的天線系統狀態，如果天線駐波比過大或發射功率不穩定，則需要考慮及時調整匹配網絡。當天線輸入阻抗變化頻繁時，可考慮對地網進行修補維護。