关于中波广播发射天线探讨

闫石

摘 要：随着生活水平的提高，人们对精神生活要求越来越高，人们日常生活中离不开资讯信息，在信息传播过程中，广播则起着重要的作用，特别是随着车辆的增加，广播已经转移到移动空间，没有良好的收听技术，则无法满足人们更高的精神追求。科学技术不断发展，推动着各行业的发展与进步，广播技术也实现了前所未有的创新。中波广播发射天线是广播系统中的主要内容，更是不可或缺的重要组成，没有天线则无法达到广泛传播效果，中波天线性能决定了工作稳定性，可以说中波广播天线对广播全层覆盖、播出质量和传播信号的稳定性起着重要的作用，只有全面做好天线研究，才能实现良好的传播效果，维护广播收视率。文章主要通过对拉线塔式中波广播发射天线系统物理结构和工作原理进行分析，并结合实际使用情况，进一步提出中波广播发射天线维护的基本措施与方法。

关键词：天线的结构；阻抗匹配；维护建议

广播在人们的生活中起着重要的作用，能够满足人们听听资讯基本需求，广播技术主要是依靠重电磁波原理，电波在传输时，能够产生出强大的电场，形成一致的方向性，并按规律做定量旋转，这种形态叫作电磁波极化现象。极化形式多种多样，根据运行方式划分为平面极化和圆极化两种形态。可以说，从技术角度看，中波电磁波主要是沿地面连续性传播，这种极化形态表现为垂直性，叫作垂直极化，所以，中波发射天线一定是能产生垂直极化电波的。中波广播发射天线是以单极振子垂直极化的方式存在的一种天线，利用大地回流形成良好的回路。在我们日常生活中，能够见到多种形式的天线，但是应用最为广泛的还是底部馈电拉线塔式天线，这种天线包括桅杆、带基础的绝缘底座、拉线、地网等部分，不同部分有不同的作用，满足信号传输需要，从技术角度上看，为增加覆盖率，往往还要在此基础上进行技改，对天线做一个加顶装置，扩大信号功率。根据环境不同，有时候也会建设成立塔式形式，天线之所以能够得到广泛推广与应用，还是与其占地小使用灵活简便的特点有直接关系。

1 天线的结构

1.1 铁塔

铁塔是底座结构，需要保证结构稳定，在发射台选择使用铁塔的时候，需要按照发射功率等技术参数对铁塔进行选择，尺寸的确定是铁塔选择的标准。一般情况下，中波频率控制的范围在531KHz～1602KHz，波长多在187m至564m之间，根据这些参数能够有效对天线预设进行把握，天線高度需要和相关参数特性曲线相符，从理论上讲，我们可以选择最佳的天线高度值则是0.625λ，谐振区天线系统阻抗不够，也达不到稳定要求，调试起来相对麻烦，不利于天线的快速运行。从实践中得到相关数据值为：发射台定型天线76m，立柱导体直径20mm，边宽0.5m，这种规格是我国常用的，也是当前的标配天线。

1.2 地网

通常中波发射天线需要架设到地面，这时就会因为天线空间辐射电磁波作用，和大地发生反应，造成大地表面产生一定的电流，使功能受到影响，大地并不是理想的良性导体，会使天线辐射能量减少损失，进入地面，大大减弱了天线的覆盖效果，使范围变小，电场覆盖方向出现转移现象，天线辐射电阻和输入电阻产生振动的不稳定情况，严重导致天线不能正常工作，底部敷设地网辐射效率的出现，如果不能及时解决，就会造成严重的后果，不但减小天线辐射损耗功，同时也造成信号传输的质量得不到保证，影响收听收视效果，造成不好的社会影响。天线损耗功率由天线导体自身损耗、底部塔基绝缘座高频损耗和大地回流地损耗三种形式构成，在这三种形态中，地损耗对下划线功能的影响非常大，需要我们在架设时时刻注意，对出现的隐患可能性尽力解决，保证天线正常运行。为了有效提高天线功能，则需要在 铺设地网时严格规程，保证质量，在天线架设之初就需要考虑到，浇筑天线铁塔基础时，一定要选择一个适合的位置在地下埋入3～5米的接地铜棒一跟，然后采取薄铜皮外包的方式屏蔽铁塔基础，铜皮焊两圈汇流条，保证良性导电。建设的时候，可以根据塔基的方位，形成一个圆心，地网使用直径φ3的铜线。

1.3 拉线

拉线情况则需要根据现场而定，其平面结构决定形式取决于铁塔横截面方式，铁塔横截面多种形态，如果呈现矩形的，则需要用四边形拉线的方法，保持平衡力，如果铁塔横截面是三角形的，那么就需要使用三角形拉线的方式，这样才能保证整体平衡与稳定。但是在天线架设时，不论使用哪一种拉线的方式，均要按照标准架设，一般拉线倾角在60°以内，大角度架设的拉线张力增加，就给铁塔轴向力形成一定的压力，铁塔在室外由于拉力的影响产出较大的摆动，这种摆动幅度不利天稳定的信号传输。

1.4 绝缘器件

绝缘器件对天线非常重要，能够在不良天气对铁塔形成保护，对绝缘底座安装的时候，一定要设立到铁塔基础上，这样才能确保绝缘功能，保证安全。为了增加绝缘效果，常常要在底座套防水罩，避免出现意外溅水导致绝缘失败。通常情况下，铁塔拉线不能直接接到地锚上，以此保证运行的安全可靠性。

1.5 加顶负载

加顶负载是较为常用的一种方式，主要是为了解决高度不足和功率不够的问题，加顶的天线能够进一步强化天线顶部负荷，极大的强化天线单体辐射功，保证传输效果与质量。对天线进行加顶的装置并不复杂，是一种非常简单的方式，加载的时候和设备也有一定关系，只能用在固定频率上才能起作用。天线加顶原理主要是将原来开路天线顶部变成电抗性负载天线顶，这样就可以保证电抗性质终端负载不在电流驻波谷位置上，随天线电流驻波分布情况发生一定的变化。天线加顶负荷用单独电容器或电感线圈，电容型天线顶负载呈现圆球形、圆柱形或圆盘形。

2 阻抗匹配

天线输入阻抗为开路传输线损耗输入阻抗，输入阻抗主要受到天线的影响，天线结构、尺寸、频率、馈电、环境等参数和此有关，也地天线起决定性影响。中波发射天线输入阻抗数据需要现场实测才能得到，根据现场环境情况，由技术人员采用矢量电压法、驻波电桥法、矢量网络分析法得到相关数据。匹配天线需要使用网络分析仪对天线进行精准测量，得出系统输入阻抗数据，然后再调整T形匹配网络电感或电容，保证输入馈线特性阻抗与输入阻抗相符合，保证形成良性匹配。同一天线呈现形态是多载波频率负载的时候，可以使用并联谐振形式。匹配天线网络受雷击影响较大，在进行设计的时候，需要充分考虑到这种天气因素的影响，避免出现不稳定情况。一般情况下，中波发射台是建在空旷区域的，周边没有建筑物遮挡，雷击几率变大，用无功功率很大的电容隔离直流成分，用电感接地的方法去掉高频成分。

3 维护

中波发射天线由于在室外，工作环境较为恶劣，为了提高使用寿命，保证天线运行良好，则需要对日常运行情况做检查，检查由周检、月检和季检三个主要方面组成，能够通过周密的检查，保证对地网、铁塔、拉线、绝缘座做充分的运行维护与保养，检查时重点查看铁塔、拉线和地锚情况，注意拉线是否存在张力过大的问题，避免出现裂痕情况，如果拉线松弛则需要紧固处理。对天气不好的区域检查，需要查看铁塔垂直度，保证垂直误差处于标准范围内，塔身弯曲程度不超1/750。对塔身结构螺栓松动、焊缝开裂和腐蚀严重的情况，需要及时处理，保证铁塔的完整，及时修补破损处。中波天线在常年使用后，会出现打火和连接拉线钢绳绝缘子断裂的情况，局部高电位会导致拉线打火，可以对打火部位绷上铜皮，减少打火次数，降低电位。

4 结束语

中波天线工作稳定性决定了信号质量，广播技术创新发展越来越快，只有全面掌握工作原理，创新技术能力，才能全面保证天线的稳定运行，实现高质量节目传输。

参考文献

[1]杨秀林，王耕，符世山.广播发射系统的防雷措施[J].民营科技，2009（09）.

[2]何大宇.浅谈中波广播发射台的防雷设计[J].科技创业家，2012（10）.