中波广播发射天线的原理与维护

2021-03-27白瑞

中文信息 2021年12期

白瑞

（内蒙古自治区广播电视传输发射中心牙克石785 台，内蒙古牙克石 022150）

在我国科技不断更新换代的背景下，传统的电子管广播技术已经逐渐被中波广播发射天线所替代，成为日常广播服务的重要技术之一，对于我国广播事业的平稳发展有着积极的影响。因此，不断探索中波广播发射天线的原理以及维护要点，有助于提高我国广播服务质量，对于新时代下推动广播电视台的可持续发展具有重要的现实意义[1]。中波广播发射天线作为广播服务的重要设施，通过对其的维护，能够维持其正常运作，从而确保广播信号的抗干扰性，确保信号质量，提高广播服务水平。

一、中波广播发射天线的原理分析

随着现代广播技术的不断发展，各种波段的广播技术也逐渐推广使用。中波广播发射天线具有较高的稳定性以及较广的覆盖范围，是我国社会中应用范围比较广的一种广播技术。中波广播发射天线的主要功能是发射中波广播信号，其利用的是不同媒介中电磁波频率与波段发射信号传递实现的。电磁波信号在电场中可以沿着同一方向传递与旋转，并且能够形成与地面垂直的电流，从而提高电磁波的传导效率，确保广播信号传输的稳定性[2]。中波是指526.5—1606.5kHz的频率，其在垂直极化波的作用下能够实现信号传输，并且在近地电波强度减弱的情况下，仍旧可以保持较高的场强，因此，具有较好的抗干扰性。但发射功率在标准范围内，电波可形成较强的场强，具有较高的信号转化率，从而能够持续接收到清晰的广播信号，并且其具有较大的覆盖范围，可满足广播服务的需求，让广播信息能够获得更快的传播。但是在信号传输过程中，会存在各种因素的干扰，导致接收端的信号嘈杂，影响收听质量[3]。为了减少这一影响，通常会增加接收天线来减少电流消耗，从而集中电流，减少信号干扰，从而提高中波广播发射天线的信号传播效率。

二、中波广播发射天线的常见类型

实际工作中使用的中波广播发射天线主要是利用极化波实现信号传播，根据其工作原理，可以细分为单塔式天线、并馈式天线、顶负荷式天线、新型小天线等，其工作原理与应用范围都各有差异，因此，本文主要针对这四种类型的天线展开进一步的介绍。

1．单塔式天线

垂直极化波作为中波广播发射天线的核心原理，单塔式天线主要就是利用这一原理构建的中波广播发射天线，此类天线的构造比较简单，包括绝缘拉绳、放电球、地网等结构，主要是通过拉线发射，完成信号传输，该方法能够提高信号传输速度，减少损耗，并且绝缘能力高，可提高广播的收发效率[4]。与其他类型的天线相比，单塔式天线信号传输的范围大，为了预防漫辐射，通常是设置在塔中心。

2．并馈式天线

并馈式天线是一种通过连接绝缘部分与下端组成的天线类型，通常设置在中心区域，具有较高的运行效果。此类天线不适用于筒型顶塔。由于具有较好的避雷效果，可减少雷电对广播信号传输的影响，因此，在恶劣天气时也可以保持稳定的运行状态，预防馈电影响，保障广播服务的质量。

3．顶负荷式天线

顶负荷式天线适用于低频广播信号发射，其结构简单，通常会使用斜拉线来维持天线的角度，但是实际应用范围较小，这主要是由于在900kHz频率时，电流就较小，会影响天线的发射频率[5]。但是输入阻抗会提高天线传播效率，能够提高信号传输质量。

4．新型小天线

上述天线具有占地面积大且建设成本高的缺陷，为了减少占地面积以及后期维护成本，就诞生了新型小天线，能够弥补传统天线的不足之处。新型小天线的工作原理主要是利用折叠振子提高带宽，降低电阻，从而减小天线的建设空间与成本，确保广播信号的质量。此类天线在城市中的应用较为常见，具有建设成本低且占地面积小的优势，可以提高应用效果。

三、中波广播发射天线维护策略

1．做好电气设备维护

在中波广播发射天线运行过程中，电气设备起到了重要的作用，因此，要想确保中波广播发射天线的平稳运行，就需要做好电气设备的维护与管理，确保其运行动力。首先，需要做好电气设备参数监测，对天线运行全过程的电子数据进行管理，重点观察电子数据变化，从而及时发现异常、及时处理。其次，需要对数据监控结果与实际运行状况进行对比，确保监控数据的准确性与精确性，对于发现数据异常或者是数据偏差情况，需要及时的排查，对于故障的零部件要及时更新。最后，需要做好电气设备的定期检查与管理，尤其是接口、地线等容易损坏的部件，如果出现老化、腐蚀的情况需要及时更换。通过加强电气设备的维护与管理，能够确保中波广播发射天线的平稳运行。对于电缆、分配器等组件要进行详细检查，如果发现驻波比变化，需要考虑天线接头是否可能发生渗水或接触不良等问题，或者是开路连接不当；如果出现输出功率反射，需要考虑是否存在开路问题，或者是输入器端口断开，或者是电路内部损坏；如果发生高频短路，需要考虑是否是电缆内进水，或者是金属异物扎入等情况，或者是由于击穿引起的短路；如果发现广播覆盖范围缩小，可以重点检查电缆线，是否是电缆线损坏或者是连接错误等情况的发生，及时更换已经破损的线路。此外在季节变换时要做好巡查工作，及时对设备进行调整，检查各组件是否正常运作，确保中波广播发射天线的正常运行，减少对广播信号的影响。

2．加强天线管理

天线网络通常分为天网和地网，在工作中，为了控制电磁波损耗，通常会对发射信号进行弥补，因此，在运行中需要做好天线网络的管理。中波广播发射天线工作环境比较复杂，长期暴露在自然环境中，自然因素的干扰很可能导致天线出现老化、氧化等损耗，从而影响其工作效率与质量，因此，需要做好中波广播发射天线的管理。在中波广播发射天线管理过程中，首先，需要做好日常维护管理，尤其是在梅雨季节，需要检查好天线中的避雷针、绝缘层以及接地装置的状况，避免自然因素引起的故障，其次，沿海地区需要在台风天时做好防风准备，并在日照时长多的天气做好防晒措施，降低设备老化程度。最后，还需要做好天线的清洁，确保绝缘层能够正常散热，避免绝缘老化速度加快。此外，还需要做好定期检查，对天线系统中的故障以及破损部位进行及时的处理。

3．优化安装环节

中波广播发射天线的主要结构包括天馈线、发射机、电源以及地网等部分，因此，在不同部位安装时，一定要按照设计图纸来规范安装，并且还要优化安装细节。首先在发射天线安装时，综合当地的水文气候以及日超时长等因素考虑，因地制宜地设计合理的天线系统；在安装之前还要做好图纸的审核，对于不合理的地方要及时调整，确保天线系统的最优化，设置出符合实际需求的天线系统，确保中波广播发射天线运行效率和质量。由于天线系统结构复杂，由不同模块组成，各模块都要正常工作，从而确保广播信号的正常传输。广播信号发射装置是其核心设备，但是外界因素会对其工作状况产生一定的影响，因此，需要做好现场勘探工作，对可能存在的危险因素进行排查和预防。在安装过程中，要严格按照相关激素规范进行操作，确保系统内部结构匹配。在安装结束之后，还需要做好测试工作，对测试结果进行深入分析，检查信号传输质量，确保系统运行的安全性。

4．做好设备维护

除了做好电气设备与天线的维护管理之外，还需要对整个设备结构进行详细的检查与保养，对于发现的破损区域进行及时的修理，在检修过程中需要注意全面性与细节性。一般情况下，需要根据当地的自然状况来设计检修方案。例如，干旱区域可以5—8年大检一次，而一般区域可以5年大检一次，南方地区以及沿海地区最好3年大检一次。检查要彻底，对老化、氧化、腐蚀的设备进行及时的处理。对于不符合技术要求的地方要及时的整改，做好设备维护管理，提高广播信号发生的稳定性。

5．发射功率维护

中波广播发射天线的发射功率对于信号传输质量有着直接的影响，若发射功率达不到相应的标准，就会影响广播信号。因此，在天线维护中，需要保持发射功率在标准范围内。电磁波参数直接影响着发射功率，因此，在发射之前需要做好测试工作，检查波段能否与地面保持垂直。在维护时，最好利用检测数据进行进一步的统计与检验，若发现电磁波未完全垂直，需要及时分析其发生的原因，并及时纠正，避免发射功率下降，最终影响广播信号传输质量。发射功率除了与电磁波有关之外，还与其类型有关。目前中波广播发射天线中常用型号为伞形天线、T型天线、L形天线等。天线形态也会对电磁波形态造成影响，在天线类型选择上需要根据当地的实际情况来综合考量，从而确保电磁波能够与地面垂直。若环境因素比较不利，可以通过调整天线角度与方向，确保广播信号的稳定性。