中波广播发射天线的原理与维护措施研究
2016-05-30古丽齐曼·牙生
古丽齐曼·牙生
摘 要:中波广播技术是指利用波长为187-570m范围内的电磁波进行传播,传播时以地面为标准面,这种垂直化传播稳定性更强,可适应多种恶劣环境作业;中波广播技术作为我国无线广播传播技术的核心部分,对促进我国广播事业的发展起到了重大作用。本文将对中波广播发射天线原理及其维护措施进行分析。
关键词:中波广播;发射天线;原理;维护
中波广播发射天线是发射系统重要的设备,发射系统运行水平主要取决于发射天线的性能,充分了解中波广播发射天线技术,根据天线技术的类型掌握其传播原理,为后期的有效保护提供参考。作为应用较广的一种传播技术,中波广播已经成为无线广播传播技术的核心部分,对促进我国广播事业的发展起到了重大的推动作用。中波广播发射天线技术原理、天线类型、维护方案等是本文要分析的主要部分。
1 中波广播发射天线原理分析
1.1 技术原理分析 中波广播发射天线技术的核心是垂直极化波的转化和覆盖。电磁波在电场中会发生极化现象,即按照一定的方向进行旋转和发射。对于无线电波来说,其极化时会产生一种垂直方向的波,这就是垂直极化波,也是中波广播技术的核心所在。在垂直极化波的运转下,所产生的电流也与地面呈垂直关系,中波广播传播的电流就会沿着覆盖在地面的垂直极化波进行汇合工作,并沿此轨迹继续进行高效传播。中波广播发射的辐射量与天线高度具有一定联系,因此,专业广播部门将设置的固定值定为0.5°,超过这个值,就会使辐射天波能量增加,降低天波的正常性能。根据多年的经验,我国中波广播台高度控制多采用70-80m,频率在1000Hz,能得到较为理想的传播效果。
1.2 顶负荷型单塔发射天线 顶负荷型单塔是灯塔高度低于规定值,应用频率在200-900kHz之间的天线,该类天线传播电流较小,为解决力度不足的问题,一般都会根据实际需要将2-3根顶负荷型天线捆绑联用,这就能确保灯塔顶端电流传播频率保持在200kHz以上。另外,在使用顶负荷型单塔发射天线时,要确保斜拉线和灯塔的顶负荷型电线之间夹角在135°-150°范围内。
1.3 单塔型发射天线 单塔型天线是利用中波传播的垂直极化波的特征而制成的,该类天线产生的电波与地面垂直。单塔型天线可看作一种垂直振子,天线在灯塔底部电流分布区域工作,此时灯塔可看作振子,而与灯塔相连的绝缘性绳拉和底座就成为其实施传播的组成部分。单塔型天线辐射方向和范围具有很大的不确定性,但与地面平行时传播的辐射力度最大。单塔型天线的中波广播发射天线通常用于灯塔高度在70-80m的斜拉塔上。
1.4 并馈式发射天线 并馈式发射天线由铁塔及配套导线组成,并于绝缘底座为一体的一种传播方式。该类天线与单塔型天线相比,同属于垂直振子,但不同的是并馈式天线会在底部设置一个支撑物。并馈式天线防雷效果较好,但不适用于筒形的灯塔。
1.5 新型式天线 传统桅杆天线应用范围较广,但存在工程周期长、成本高、耗费人力资源多等缺陷。随着新型中波天线的不断研发和应用,传统天线存在的问题得到了有效解决。新型式天线利用最新的顶负荷锥面性的特性,利用降低天线高度的方式促进电流的通过,然后将电流分流处理,使每块区域的导体都能在其承受范围内分散电流,提高发射天线的利用价值,也为天线空间设置的管理和利用提供了条件。
2 中波广播发射天线的维护
中波广播发射天线的正常运行离不开有效的维护,这主要通过周期性检查和大修两种模式实现。
2.1 周期性检查 周期性检查是按照既定计划,对天线进行必要的维修和养护。按照时间间隔长短,周期性检查主要分为年检、季检、周检以及日检。
首先,年检时对发射天线系统进行全面检测,根据相关技术标准判断发射天线是否处于正常状态;检验时,可利用经纬仪检测铁塔的垂直度,对不满足技术要求的进行记录和调整;检查系统内各部件的绝缘性能,铁塔结构是否存在腐蚀情况,各部件之间的连接是否紧固等。检测结果及处理结果应登记在案,为后期的维修检测提供判断依据。其次,季检是指根据气候特点进行系统检测的一种方式。发射天线系统受季节变化的影响较大,冬季气温低,天线垂直度小,此时应放松天线的拉力;气温较高时应适当调紧,只有严格按照季节变化情况进行调整,才能确保天线发射系统工作的正常。再次,周检是指定期维护检测的方式之一,检查过程和检测内容较为全面,主要包括机型的维护管理、哑铃绝缘子磨损状况、馈线两端接口情况以及地锚杆与馈杆拉线之间是否正常等。最后,日检与周检的内容大致相同,是电台专业人员对天线系统进行每天的检查和维护,对天线馈线系统的巡视等,认真登记检测结果和维护措施,为后期维修工作的优化和改进提供详实的资料。
2.2 发射天线的大修 中波天线大修一般为3年一次,在大修之前要对其进行全面的检查。首先,检查拉线。拉线对天线系统的运行质量影响较大,若拉线存在腐蚀或破损情况,会影响天线系统运行质量。其次,检查馈线。馈线检测内容主要是对导线进行检查,看是否存在打火、断裂或者爆皮的情形,发现问题应对其进行维修或者更换;另外馈线的垂直度过大时,容易在风力作用下左右摆动,降低发射机稳定性,需要对其进行调整。最后,地锚检测。地锚检测一般间隔时间为5-10年,检查时应顺着锚杆下挖,检查地锚杆与地锚拉环之间的连接情况、地锚配件的腐蚀情况等,发现异常及时处理,并做好登记工作。
3 结语
中波广播发射天线是发射系统中的重要组成部分,运行过程中容易受到多种因素的影响,降低其传播质量。因此,应充分了解各类发射天线的原理及特点,制定完善的维护制度,做好定检和大修工作,确保中波广播发射天线系统安全、稳定、高效的运行,为我国广播行业的高速发展提供技术支持。
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