中波发射天线地网对发射效果的影响研究

续芳

（山西省广播电视局临汾中波转播台，山西临汾，041000）

0 引言

我国广播电视事业不断向数字化和网络化发展，加快了信息化社会的建设，中波广播信号在其中发挥了重要的作用。随着人们对广播电视播出质量的要求越来越高，中波广播信号传输效果也受到了更广泛的重视。天波和地波是中波传输最主要的两种形式。但是由于天波传播主要依靠大气电离层的D层和E层进行，电离层受天气、季节、大气情况等自然因素影响大，天波传播具有不稳定性。因此，中波发射天线地网成为最主要的发射方式。需要分析了解中波发射天线地网对发射效果的影响，提出相关的改进建议。这是中波广播信号传输行业发展的必然要求，也是我国广播事业发展的重要环节。

1 天线地网对于发射效果的影响

■1.1 降低中波信号发射效果

受到地网发射设施的影响，中波发射天线地网的能量消耗很大，大部分的天线辐射能量聚集在地网中，必然会造成中波发射的能量不够，降低中波信号发射的射程、功率，使中波发射的效率降低。另外，中波信号的传输过程中也会产生一定的损耗，损耗过大会影响中波信号的接收能力和接收范围，降低中波信号的发射效果，影响了广播电视播出的质量，无法满足公众的需求。

■1.2 影响中波信号覆盖面积

虽然中波传输形式中天波传输受天气影响巨大传播不稳定，但这并不代表中波发射天线地网就一定很稳定。实际上，天线地网的主电厂和副电厂之间的差异和电厂之间的介质不相同也会影响到发射的效果，这一影响主要表现在中波信号的覆盖面积上，主电厂和副电厂之间的相位不一致会导致信号的覆盖面积不稳定，出现该被覆盖的地方没有被覆盖，不该被覆盖的地方反而被覆盖的不合理情况。电厂之间的介质传播过程中通常需要利用地波，地波通常情况下都是结合垂直天线的设施，以垂直极化波的形式传输信息。但是垂直天线存在易损坏、检测难度大、维修成本高等问题。因此垂直天线出现故障会导致地波传输直接中止，影响了中波信号的覆盖面积和广播清晰度。

■1.3 雷电天气破坏信号装置

由于城市内部建筑安装了大量的避雷针和避雷线将雷电天气产生的电流引入地下，大量的电流会对中波发射天线的阻抗的参数造成影响，阻抗参数变化影响了辐射频率，使得中波信号发射的效果变差。加上中波发射天线一旦遭受到雷击，倘若天线地网底部没有安装适配的标准安全电网，发射天线就会由于可靠接地直接造成发射机的损坏，发射机一旦损害，恶劣天气下抢修难度大，加上没有备用中波发射装置，一定区域内将无法接收到中波信号。所以在恶劣的雷电天气中，信号装置被破坏，发射效果就得不到保障。

2 中波发射系统的构成原理

中波发射系统的传播形式主要取决于电离区反射和地波衍射相结合的原理。 电离层反射是中波发射系统的辅助传播形式，该系统主要依靠地波衍射来传输电磁信号。长期以来，中波传输系统在广播和电视领域中起着非常重要的作用。 这是所有广播和电视信号正常运行的重要基础。如图2所示。

图2 中波发射系统的构成原理

中波天线的地网是以铁塔底部中心为圆心，用φ2-3mm的铜导线或铜包钢材料，以辐射状向外敷设。数量一般为60～120根，长度根据铁塔高度而定一般为0.3λ～0.5λ。地网埋设深度越浅越好，但为了便宜地面耕作考虑安全，地网埋设的深度一般在0.3m～0.5m之间。

3 中波发射系统中天线的维护措施

■3.1 天线维护

天线维护对于中波传输系统非常重要，相关部门和政府需要更加注意天线维护。天线应定期维护。所谓的日常维护，是指每天，每月和每年对符合相关地面天线网络标准的天线进行检查的方式，必须注意地面天线网络的各个方面。特别是，在使用很多零件的地方可以进行日常检查，而在年度检查中，有必要对整个天线地面网络系统进行全面检查，对兼容设备进行检查并及时进行维护。在检查过程中，必须按照谨慎，认真和谨慎的原则对系统进行检查。检查也应在相应季度进行。由于季节之间的温差较大，因此会影响中波传输系统，因此有必要检查各个季节之间的温差。及时发现并解决问题。

■3.2 电气维护

对于中波发射系统，电气维护也是必不可少的，因为中波发射系统的有效运行与为运行中波发射系统提供基本动力的电气设备密不可分。因此，如果要增强中波发射系统的功能，则需要考虑电气维护。首先，必须从发射辐射波开始执行维护工作。为了实现实时监控，必须注意并记录辐射波的变化。同时，当前记录与以前的记录进行比较，以识别任何明显可能存在的问题，及时解决问题并更换零件。实现中波传输系统的稳定性和效率。其次，需要对电气设备进行定期检查，并且需要进行大规模和小型检查。检查零件是否磨损，并考虑是否需要更换。如果需要更换，请及时处理并尽快更换。除此之外，在日常工作中，有必要注意卫生管理，定期检查卫生状况，并进行清洁。最后，在电气设备维护方面，培训利益相关者，以确保检查员具有及时发现和报告问题的专业知识。

■3.3 中波发射系统大修

在中波传输系统中，除了定期检查各个方面之外，还需要对天线部分进行大修。所谓的大修是指对中波传输系统进行全面的检查和维修。大修周期通常为3年。首先要检查的是电缆的状况。通常，电缆会对天线的接地网产生重大影响。在检查过程中，首先检查电缆是否腐蚀，然后检查电缆本身的形状和损坏。然后检查进纸器以查看电线是否断裂或裸露。如果发现任何影响发射的情况，应及时更换。检查每条线的稳定性。天气的变化是无法预测的，因此在刮风的日子里，线路会剧烈摇摆，在雨天，雨滴会袭来。如果在下雪天被雪覆盖，请多加注意。这些会影响引导系统的稳定性。因此，对中波传输系统的检查必须全面而仔细。

■3.4 改善中波传输系统的安装

天线系统包括发射器，地面，馈线和电源。在使用天线系统之前，必须将其与图纸上的相应零件正确安装。还应该注意以下几点：在施工之前，需要对施工区域的气候和环境特征有充分的了解。其次，在安装中波发射系统之前，需要仔细研究图纸，弄清图纸的不合理内容，并对其进行改进以确保中波发射系统安装的准确性。

4 对于中波发射系统天线地网的优化建议

■4.1 优化地网设计方案

针对中波发射天线地网对中波信号覆盖面积的影响，应该优化地网的设计方案，加强顶层设计的内容，重视相关技术研发，以减少传输过程中的损耗，提高地网发射机的射程和频率为主，从设施建设出发，根本上增强信号传播的质量，全面、科学考虑城市规划问题和地网天线、发射机等基础设施建设的关系，做好技术平衡和位置平衡，保障中波发射天线地网的信号覆盖面积尽可能全面、广阔。例如，可以采用加顶的方法提高天线发射中波信号的范围，有效提高发射的频率。为了避免雷击，设计人员可以在发射塔附近建造地井并通过放置专门的适配标准安全防雷装置，在恶劣天气下减少雷击对发射机的损害，另外，通过建造地井，也能及时对地网天线进行维护，大大降低了维修的难度。

■4.2 地网铺设改良

地网铺设工作会对中波广播发射的效果产生巨大的影响，铺设过程中一定要做好规划和改良，以中波发射天线作为圆心，在0.5倍左右的波长半径范围内铺设3mm的铜线，并随着向外扩大铺设范围不断加深埋设的深度。结合地理环境的因素，地网的外环应该是双环圆环，并通过10根铜线一束的方式铺设形成一个良好的信号传递渠道。另外，地网铺设的工程质量直接影响到广播辐射的功率且一旦铺设完成将很难维护，一定要安排技术娴熟的专业铺设人员，提前设置最优的铺设方案，保证地网铺设的高质量，保证传播的效果和范围，预防传播过程中由于地网铺设不到位产生各种问题。中波发射台（981kHz）地网地埋总长度：

R=0.25入=0.25×306=76.5m

考虑施工因素加一些预留R=78m

总长度：LM=78m×120根+内（3.14×5m×2根）+外（2×3.14×78m×2根）=10371m

总重量：ф3mm红铜用量

G㎏=Lkm×S×gmL—铜线长度kmS—铜线截面积mm2

gm—铜密度8.93g/m3

=10.371km×（3.14×1.52）×8.93g/m3=654kg

5 结束语

随着现代信息技术的发展，中波广播天线地网对发射效果的影响越来越突出，为了保证广播的效果，要结合影响中波发射的根本原因，不断调整优化地网的设计方案，做好地网铺设的选址，保证地网铺设质量，加强传播的质量，促进广播事业的持续进步。