中波广播发射天线技术点滴谈

张李高

摘 要 文章深度阐释了拉线塔式中波广播发射天线系统的本质结构和具体工作运行规律，对于应用拉线塔式中波广播发射天线系统的过程中应注重的维护方式提出建议，期望为同行从业者带来理论参照。

关键词 中波广播；发射天线技术；中波电磁波

中图分类号 TN93 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）206-0062-02

当前，在广播信号传输方面应用较为先进的电磁波传输技术，电磁波传输过程中要求电场方向符合相关规律，要按照规律进一步确定正确的方向，保障电磁方向的正常旋转，使电磁波极化要求得到满足。电磁波极化通常呈现出多样性的表现形式，其中平面极化以及圆极化较为普遍，平面极化形态的具体体现是垂直极化、水平极化两个样式。

中波电磁波旋转方向以地面实际情况为依托，根据地面实际特点传播，传播过程中电磁波极化方式以垂直极化的方式展现，在中波发射天线中形成垂直极化点播之后，中波质量能够得到全面提高，使传输效果得到保障。

中波广播发射天线体现为单极振子垂直极化天线，将大地作为回路，成功转化。按照此种工作原理，目前应用最为广泛的方式是底部馈电拉线塔式天线，该种天线的构成包括桅杆、拉线、地网以及带基础的绝缘底座，天线加顶能够达到较强的覆盖作用，使广播电视的传播范围逐步加大，使大范围广播电视的传播成为可能。自立塔式天线结构的应用也较为普遍，下面将重点阐释拉线塔式天线技术应用在广播电视传播中的具体方式。

1 天线的具体构成

天线是由多个部件组合而成各个部件组合在一起达到传播作用，建设天线的过程中应注意下列几个部分具体建设施工。

1.1 铁塔的建设

铁塔在天线中属于基础部分，安全、稳定的铁塔可以保障顺利传输。广播发射台在建设铁塔之前应严密地计算铁塔的规格，保证铁塔尺寸、铁塔类型等参数与发射功率参数相一致，有利于后期信号传播。

一般情况下，中波频率在531kHz～1602kHz之间，波长最低是187m，最低是564m，计算过程中应将参数标准作为重点，参照天线高度绘制各项参数特性曲线，经过计算得知天线最佳高度为0.53λ，然后根据现场实际状况进一步认定铁塔高度，选择在0.2λ～0.5λ范围内，要注意0.4λ谐振区应完全避开，由于谐振区内天线系统阻抗将具有较高的危险性，将对试验测试造成阻碍。目前，我国应用76m标准天线为发射台定型天线，该天线立柱导体直径达到20mm，边宽标准是0.5m，该种参数的铁塔符合传播需要。

1.2 地网的建设

想要呈现出高清的电视节目，要求天线必须达到强大的功率，天线在传输的过程中通常会损耗一部分功率，造成功率损耗的原因主要是：第一，天线导体自身造成的损耗，导致传播质量降低；第二，底部塔基绝缘底座造成的功率损耗；第三，大地回流过程中造成了大量的功率损耗，对于天线质量造成了重要影响。

天线自身损耗以及高频损耗也将影响天线，但是这种影响力较弱。为了避免传输过程中天线功率效果受损，应在中波发射天线内设计地网，在地面上架设地网，如果天线辐射电磁波呈现出围绕大地表面旋转的情况，大地表面将产生电流，大地作为导体其导电效果并不突出，不能将电流转化，这种情况下天线辐射能量将损失，引发了天线覆盖范围的缩小，电场覆盖方向的模糊，使天线辐射电阻受影响，输入电阻功率降低，同时二者呈现出不稳定的状态，经过合理的地网敷设环节，传播效果才能得到保障，节目播放才能呈现出高清状态。

设置地网能够实现天线辐射损耗功率的降低，使信号覆盖更加广泛，偏远地区也达到了清晰的接收效果。实践表明，径向距离r达到0.5λ标准，地电流呈现稳定效果，因此必须将地网辐射半径设置为0.5λ参数，地网半径r设置工作波长应该固定在0.3λ～0.5λ范围内。铺设地网环节应先于浇筑天线铁塔基础的环节，首先开展设计工作，保证铺设地网的位置不会对其他设施的安装造成影响，在测量好的位置埋入3m～5m左右的接地铜棒，使用薄铜皮屏蔽铁塔基础，考虑到安全性将铜皮上焊两圈汇流条，使导流面积进一步扩大。选择地网材料应注重参数，选择120根直径为φ3的铜线以及钢包铜线作为材料，保证达到0.3λ～0.5λ长度标准的工作波长，间隔3°在汇流条上焊接一根。

1.3 拉线的建设

拉线质量对于传播质量的影响较大，必须对平面结构进行严密的设计，按照铁塔类型的不同、横截面的区别做好设计工作，在施工过程中应达到张力相应要求。设计过程中如果铁塔横截面呈现矩形，矩形的4个方向都应设置拉线，保证每个方向呈现出均等的力量，为铁塔增加稳定性。

如果铁塔的横截面呈现三角形，必須保证3个方向的拉线，以此来达到张力需求。每种拉线形式都以达到功率需求为目标，提高功率效果，必须提前做好拉线倾斜角的设计工作，倾斜角应以60°为标准，角度过大将导致拉线张力过大，增加轴向力会造成铁塔的不稳定，导致摆动剧烈，降低了信号传播质量。倾斜角如果过小，将进一步拓展建设宽度，造成建设面积的浪费，因此必须结合实际施工状况精确设计角度。

1.4 绝缘器件的建设

由于天气原因会对铁塔安全造成影响，拉线不能与地锚直接连接，经过科学的设计后为每根拉线设置绝缘子，再与地锚连接，就能大幅度降低天气原因带来的影响。一般情况下，铁塔上必须安装绝缘底座，并且施工过程中应保护绝缘底座不受到雨水的溅入，实现保护铁塔的目的。

1.5 加顶负载的建设

开展设计工作的过程中通常会遇到开线功率较低的情况，应对这种情况应对天线加顶负载，实现天线高度的提升，有利于传大功率传输，使传播效果得到显著提升。

天线加顶装置的建设较为简单，该建设项目的技术要求较低，然而经过加顶负载建设后，天线仅能在一个频率上固定，不可以拓展至多个频率。将天线进行加顶负载建设，原来开路天线顶部成为电抗性负载天线顶部，保证了天线的性能，同时也为运转安全做保障。天线加顶负载建设工程要求电抗负载，从而实现功率损耗的消除，施工过程中应选择单独使用电容器和电感线圈的方式，也可以将多组电容器以及电感线圈整合的方式，用以保证施工质量。

2 阻抗匹配原则

剖析专业理论知识能够发现，天线输入阻抗和开路传输线损耗输入阻抗二者呈现出较大的同一性特点，影响天线输入阻抗的原因多种多样，包括结构问题、排列样式、尺寸参数、载波频率、馈电形式、地导参数、周围环境等，每种因素都将对参数产生波动。考虑到精准性，通常以实际测量的方式获得中波发射天线输入阻抗参数，以这种方法获得的数据准确性更高。应用矢量电压法、驻波电桥法、矢量网络分析法等获取参数指标。匹配天线可以理解为应用网络分析仪对天线系统的输入阻抗？Rin+j？ Xin进行测量，中波发射台通常建设在空旷地区，附近应避免建设高层建筑物，以免影响到信号传输，然而不可忽视自然天气例如雷击等造成的影响，雷电放电通常以直流电的方式，此外，各种电能将形成交流成分，为了保证安全稳定应匹配网络设计时采用无功功率大的电容隔离直流成分，采用电感接地将高频成分去掉。

3 定期维护和检修

使用中波发射天线时，应做好维护工作，这样一来有利于发挥天线的全部功能，使信号安全性、稳定性得到进一步增强。

维护天线属于一项繁复苛杂的工作，定期展开检修，通常以每周、每月、每季度、每年为固定期限，检测项目包括保养地网、保养铁塔以及拉线、绝缘座等，通过仔细的检查能够确认各项功能是否正常；检查铁塔过程中应参照相关标准，保证铁塔垂直度误差在标准范围内，通常对塔身弯曲程度的规定为1/750之内；塔身结构螺栓决定了塔是否稳定，必须检测塔身螺栓是否出现松动、腐蚀、开裂状况，一经发现状况立即修补；在使用时，如果铁塔出现了打火情况，通常是由于馈电点出现状况，大风天气中馈电点的松动将造成这种现象，因此应查看该部位确认拉线绷紧；拉线打火问题较为常见，出现此种情况后应在打火部位绷一块铜皮，以此来达到电位降低的效果，防止高频打火现象，保证拉线的安全性；查看绝缘子的状况，如果发现断裂现象应调整好断裂部位，保证绝缘子充分发挥其功效；绝缘座应具备防水效果。

4 结论

中波天線运行过程中的稳定性、安全性直接决定了广播信号传输质量进一步提升技术水平加强保养维护，能够保证中波天线能够在复杂的环境中传输、运行，保障传输质量。

参考文献

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