中波广播发射天线原理及其维护技术

2022-01-12刘红韦

光源与照明 2021年6期

关键词：中波馈线天线

刘红韦

甘肃省广播电视局白银广播转播台，甘肃白银 730900

0 引言

在当前广播技术快速发展的背景下，广播天线布局越发复杂，其形式也逐步表现出多元化发展的特点，大幅提高了广播领域各信号的传输速率以及传输质量，同时通过数字化、固态化的形式，可以进一步解决信号发射耗能较高的难题。

1 中波广播发射天线概述

1.1 应用原理

在中波广播发射天线应用中，电磁原理是其重要的技术指导。即将音频、视频信号转化为电磁波，并将电磁波向四周发射，当接收装置接收到信号后再进行音频和视频的解码转换，从而实现音频、视频的传播。在音视频传播过程中，发射天线承担着重要的工作，在此过程中如何保障发射天线的运行质量，是中波广播应用所需研究的重点问题之一。中波广播发射短天线示意图如图1所示。

图1 中波广播发射短天线示意图

1.2 对其进行维护的意义

当前电视广播需求量巨大，电视广播是人们获取信息资源的主要途径之一。为了在电视广播中保障信息质量，必须对中波发射天线运行进行有效的管理和维护。但是，在实际应用过程中，发射天线的运行会受到多方面因素的影响，如电流传输、设备机身、环境因素等，存在较多的不确定性，任何一个细节都可能直接影响中波广播的发射质量和效率。通常来说，中波广播天线是安装在室外环境中，由于环境的影响，室外天线会出现一定程度的腐蚀，导致发射天线的电流和信号存在波动，影响其稳定性。天线是电视广播中重要的输出设备，必须对其进行科学合理的维护，保障其使用质量，同时提高电视广播的信息稳定性。这是保障中波广播天线发射的关键和基础[1]。

2 中波广播发射天线技术要素

（1）天线。在广播信息传输过程中，其稳定性在很大程度上受天线设备运行的影响。天线是信息整合工作中关键的传输设备，通过天线进行电磁波的稳定发射，否则，大众将无法接收到稳定的广播信息，在广播节目中也会一直存在失真和混乱的问题。在实际应用中，广播天线的设计高度会对发射质量产生直接影响，主要是因为天线高度会改变发射的波长，天线高度要保持在波长的1/4～1/2，处于这个方位时能够保证信号质量相对较高，天线过低或者是过高都会对其传输质量产生不利影响。

（2）地网。广播天线技术中地网是一个重要的组成部分，会对天线工作效率产生影响。在信号的传输时必须保证具有电流回路，对此需要天线、地网和大地的有效协调与配合。在地网设计时，要通过现场勘查与调研，以实际情况为基础，分析环境中对电流回路的影响。举例来说，沙漠地区土壤形式为沙质，导致电路导电率受到严重影响，从而增加了地网的电流损耗。对此，一方面要增加地网数量，另一方面要将天线加长，保证电流回路的稳定。

（3）馈线。中波天线主要是通过不对称馈线电流来输出信号资源，在对发射天线进行维护过程中，要在整体上分析馈线设备，一般来说要选择信号反馈速度较快、对电波损耗较小的馈线。合理设置馈线间距，使不同馈线间保持良好的抗阻性能，从而保证信号资源传播的准确性。另外，对于阻抗问题，可以切换设置频率，在天线和馈线中间设置调配室，从而使得天线输入阻抗和馈线特性阻抗相匹配。

3 中波广播发射天线维护的具体措施

（1）中波广播发射问题。在实际运行中，会存在其他电磁波对中波广播发射天线产生干扰，造成信号传输混乱、无法进行正常的信号转化问题等，对广播节目的质量产生严重的不利影响。在处理广播信号的干扰时，首先要排除设备问题，然后找到干扰源，对干扰信号进行针对性的处理，清除干扰信号源，调整信号波的波长、频率等，减少其他信号对广播信号传输的干扰[2]。

（2）硬件维护问题。随着中波广播天线发射技术的发展，目前很多新型技术被应用于广播发射中，其中所涉及的专业设备较多，因此必须做好硬件维护工作，这也是广播发射管理的重要内容之一。在硬件维护过程中，需根据设备不同性能来分析其硬件性质，掌握维护方向和内容，保证硬件设备的工作质量。当前阶段中波广播天线发射的应用领域较多，主要包括广电隔离技术、电磁波过滤技术、电容抗干扰维护技术、硬件屏蔽技术等。在维护过程中需掌握技术原理，同时结合硬件要求来全面保障广播信号的高质量传输。

（3）系统维护问题。①以网络分析仪为依托所开展的运维工作主要包括网络匹配正确性的检查、网络正常性的检查、发射机功率平稳性检查。例如，功率变化幅度较大时，可能存在馈线故障，需对其进行检查，以便及时进行维修。②根据预定的周期运行感应场强仪，进行系统运维；对信号接收情况的稳定性进行测定，掌握信号覆盖区域内收听状况，检测避雷装置，保证地电阻标准性。③防雷接地运维。在日常维护工作中要加强接地防雷系统运行状况的检测，主要涉及的检测项目如下：机房楼顶处确保避雷设备规范安装；低压线路连接有效性的检测；绝缘体检测；相关设备性能检测，如引线、接线卡子等，查看是否存在腐蚀问题和破损问题。接地装置导线的质量检测，如果存在问题要及时进行更换，从而保证发射系统避雷能力。④其他系统维护。元器件连接的规范性检测，如果有松动或线圈融化，要及时将其拧紧或更换线圈；清理塔体周边杂物，避免影响电路运行而造成短路；定期检查接地网络稳定性，如果有断裂问题要及时进行恢复；以发射机为运营管理的中心，加强巡检，避免相关设备出现运行故障，同时杜绝发射机的人为损坏问题。

（4）电气系统维护。在中波广播发射系统中，电气系统的作用在于资源供应以及元件运行切换。如果电气维护不及时，可能造成电气故障，对整个系统的安全以及技术人员的安全产生严重威胁。因此，需加强对电气系统的维护管理，避免发生安全故障，加强控制台信息处理效果，对电气系统的实时运行状况进行检测和反馈。在电气系统运行维护过程中，需加强各元器件的检测和运维管理，逐一开展故障消除工作，配合记录工作，保证其内部清洁干燥，对于关键部位的元件要进行定期更好，保障维护安全以及系统运行安全[3]。

（5）中波天线发射功率维护。中波广播发射天线在质量上会存在一定的差异，同时设备功能以及输出功率上都会有所不同。一般来说，发射天线需要长期的运行，因此必须保证其质量满足要求，同时需尽可能地选择那些性能稳定、功率范围大、对环境影响抵抗力较大的天线，有利于减轻维护工作压力。中波广播在很多地区的需求量较大，对于一些偏远地区来说，需考虑广播天线的维护难度以及环境可能对其产生的影响，同时加强信号质量检测，提高天线的维护效果。

（6）干扰源的科学处置。中波广播信号在传输期间，常常遭受外界多方面因素的影响，极易产生失真等问题，从而影响最终信号的传输效果。针对这一问题，相关人员在检查对广播信号时，需明确可能出现的干扰源，对其进行严格把关，尽可能降低外部因素对广播信号传输带来的威胁。硬件屏蔽维护技术可以在中波广播发射天线工作遭到电磁辐射不良影响的情况下，把中波广播天线装配至金属箱内，再对其展开接地处置，进而有效减少外界电磁辐射对信号传输所引发的影响。光电隔离维护技术即采用光电隔离器，进一步合理化处置及保护信号，防止其遭到外界各项因素的影响，及时对中波广播发射天线的整个传输过程予以隔离，再采取屏蔽线或双绞线的手段，最终减少对信号传输的负面作用。

（7）中波天线周期检修。要想保障中波广播发射天线技术的正常运行，还要定期对其进行全面的检查，根据相关的要求和标准，严格落实日检、周检、月检、季检和年检工作。在每次检测中都详细地记录检测人员、检测数据以及检测过程中所出现的问题，对于不同时间段的问题要采取针对性的解决措施，同时做好记录，以表格形式提前做好检测要求和检测内容，列出检测内容明细，实现中波广播天线发射技术维护的量化管理。此外，需做好不同技术人员的工作交接，确保技术人员全面掌握广播设备运行状况，避免出现人为的失误而影响到天线运行效果。