关于中波广播天馈系统接地网改造的探索

刘鹏飞

摘 要 中波地网改造是很多中、小功率发射台面临的问题，因为中波广播发射占地面积较大，又面对城镇化发展带来的场地狭小问题，值得我们去研究和实践。文章探讨了影响中波发射天线效率的因素，针对目前发射机存在的问题对天馈线接地系统和发射场强进行了测试、检查，然后提出了改造方法。

关健词 中波地网；改造；实践

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2016）08-0043-02

1 基本理论及常用处理方法

众所周知，中波广播是以地波绕射传输为主，以电离层反射传输为辅的传播方法。只有当天线的有效高度与工作波长相比拟时，才能有效地辐射电磁波。由于中波段的电磁波沿地面传播时，损耗比较小且稳定，同时沿地面传播时，垂直极化波的损耗低于水平极化波，因此，中波天线多采用直立拉线塔形式。

对中波发射天线的要求主要是高辐射效率。而影响天线效率的因素除了调配回路的损耗外，主要是地损耗。在计算效率的公式中，效率η=RA/（RA+Rn），式中Rn是地电阻，要提高效率就应尽量降低地损耗电阻Rn。根据理论分析，对短天线而言，地损耗主要在天线底部附近。因此，要设法最大限度地降低天线底部附近的地电阻。通常降低地电阻的办法是在天线底部附近地面埋设以天线底部为中心的辐射状地网。天线的底部还需要有一接地棒，埋设深度为电流的集肤深度，一般在5 m左右。地网的长度如因环境影响地网，达不到半个波长时，为了减少地网的损失，需在短的地线终端打进一接地棒，其深度等于地电流的集肤深度。地网的埋设深度一般为30～50 cm，以不受破坏为原则。

2 我台目前发射机工作状况

我台建于洛河滩地，地处县城郊区，发射场地是当地生产队农田。近几年，天线场区附近由于当地农民修建蔬菜大棚时大量挖墙基使原天线的地网受到不同程度的损坏，长期以来发射效果不太理想。存在的主要问题如下。

1）发射信号质量受气候条件影响大。

2）地网损坏比较严重而且重新铺设困难重重。

3）防雷效果差，发射机易过载而掉高压等等。

4）发射信号覆盖面积减小，且覆盖区域信号极不稳定。

3 我们对天馈线接地系统技术改造的过程及方法

针对存在的问题，我们首先对天馈线接地系统和发射场强进行了测试、检查。结果如下。

3.1 接地电阻测试

所使用仪器：BY2571接地电阻测试。测试方法：以天线塔基为中心，60°夹角直线距离40 m布设测试点如图1。

图1

测试结果见表1。

根据测试结果，我们发现：一是，天线中心接地井良好，接地电阻为2.2 Ω；二是，天线避雷放电球接地电阻变为18 Ω，已起不到防雷作用。

3.2 场强测试

所使用仪器：DS1823AM/F。测试点的布局见

图2。

图2

测试结果见表2（发射功率中波10 kW）。

表2

测试点 A B C D

距离（km） 45 50 62 40

测试结果（DB） 62 58 46 64

测试结果：各点场强均比发射机安装之初

降低。

3.3 改造方法

一是，设法降低天线底部附近地网的接地电阻，以提高天线的发射效率。二是，重新给天线塔制作防雷接地井，使天线放电球的防雷接她电阻符合技术要求。

由于我们的发射场地除了半径5 m左右的塔基用地以外，其他都是当地农民大棚菜地，想要大面积改造修建地网显然是不现实的。为此，我们采用的技术方案是沿天线3个边角方向3.5 m处分别挖建1个接地井，地井引线与塔基地线相连接，以尽量降低天线底部地电阻。地井分布具体见图3。

图3

井内金属导体用φ6的紫铜管制作，具体见

图4。

图4

为了降低地电阻以及其接地参数的稳定性和长效性，具体在井内植入导体后的填埋结构如图5。

图5

当井体填埋完成后，3个地井均用12O mm宽、0.5 mm厚的铜皮用铜焊连接在塔中心地井的引出线上。并与天调网络接地线相连接。改造后天调网络的总接地电阻下降为1.0 Ω左右。

改造后，我们对天馈系统的接地电阻和发射场强进行了测试，测试方法、使用仪器与前面相同。结果如下。

1）接地电阻测试。

测试结果见表3。

2）防雷接地井接地电阻为3.7 Ω，符合防雷技术要求。

3）场强测试。

测试结果见表4（发射功率中波10 kW）。

表4

测试点 A B C D

距离（km） 45 50 62 40

测试结果（DB） 72 73 60 77

通过以上改造，发射场区接地电阻降低了55%，发射信号场强提高了23%（4个测试点的平均场强）。

4 结束语

我们这次的技术改造，经过一年多的使用、测试，效果良好。不论是晴天还是阴雨天，天线阻抗都没有发生明显变化。天线驻波比电压为0 V，天线阻抗为50.7+1.2 Ω，播出质量有了很大提高，发射机一直保持正常工作。我们只是一个初步探索，不足之处，敬请同行们指正。

参考文献

[1]苏英智.中短波电波传播和天线实用手册[M].北京：广播电影电视部，1987.

[2]中短波与数字调幅发射设备使用调制与维护指导手册[M].北京：中国广播电视出版社.