中波广播发射天线的原理及维护分析

马忠魁

甘肃省广播电视局临夏广播转播台 甘肃 临夏 731100

1 中波广播发射天线类型分析

电磁波中波端传播往往是贴近地面传播的，它具有传输距离远、波段损坏比较小等特点。广播信号传输需要结合具体的工作环境、工作性质来选择不同类型的中波广播发射天线类型。目前常见的中波广播类型有三种。

1.1 单塔式发射天线

单塔发射的天线采用垂直发射的方式，形式上是和地面垂直的。这种发射天线，主要组成结构包括底部馈电的垂直振子、钢桅杆、带绝缘的拉绳、底座绝缘、地网及放电球等组成一个整体系统，再进行科学合理的布置，让不同设备协同起来，实现电磁波定向发射工作。有的中波广播发射环境特殊，可能会给中波广播发射带来不利影响，这时候可以从实际情况出发，适当选择中型单塔，将其高度确定为76m甚至更高，这样能够最大程度保证传播信号质量。只是这种发射塔存在占地面积大、地网敷设广的弊端，容易受到地域环境和经济条件的制约。

1.2 顶负荷单塔

这种形式的发射塔所发射的广播信号，受到地面状况的影响比较大。根据实际情况，可以在顶负荷单塔上增加斜拉塔，以此来提高单塔高度，并且让中波广播发射天线能够拥有一个更好的发射条件。以某台使用发射天线为例，该台的天线高76m，桅杆加3m浮顶，塔身截面为正三角形，边宽为50cm；塔身共有5蓬拉线，拉线采用镀锌钢丝绳。按不同塔节从正三角形顶头分三个方向固定，其作用是塔体受力均匀，确保安全；依塔身高度不同，距离塔心18.5m、32m、46m、64m处地面用地锚固定同方向的5条拉绳，整个铁塔共用15根拉绳；另外，基于其发射频率处于中波频段的低端，为增加辐射效率，降低地面损耗，在每两个方向拉绳中间从塔顶76m处分3个方向拉了三条顶负荷拉线，固定在距塔心79m处的地面上，其安装角度控制在120°左右。顶负荷单塔与单塔发射塔相比，由于加装了顶负荷拉线，在理论上增加了发射高度，降低了反射功率。

1.3 新型发射天线

新型发射塔类型的天线，具有占地面积小、无拉线、高度低等特点。天线做出了低度调整，通过分流模式来让电流信号传输更加流畅，这样的中波广播发射天线类型能够很好地提高传输范围，可以更充分利用到空间资源来展开工作。该方法适用性好，对地网的要求少，有比较好的发展前景，可以做更多更深入的研究。

2 原理

2.1 运行原理

转播台发射出去的电磁波是朝着固定方向输送出去的，我们称之为极化现象；用于发射和接收电磁波的天线都具有确定的极化性质，根据天线在最强辐射方向上的电磁波极化分为水平极化波或垂直极化波。很多时候中波广播发射技术都比其他发射技术更具有优势，因为垂直极化波和电流交汇能够极大程度提高中波的传播质量以及传播效率，具有很好的覆盖和转换垂直极化波电磁波能力，可以让无线电信号实现最佳发射和接收，所以，中波广播大多采用垂直极化波。

2.2 高仰角辐射

要设计好中波广播发射机线，就需要从实际情况出发，重视高仰角辐射问题。要能够保证系统发射过程具备绝对的安全期性。系统运转过程中，如果正品高度超过了0.5，相应的发射天线就会出现数万的情况，会受到很大的干扰。相关的设计者设计发射天线的过程中就要考虑相关问题，科学设计，尽可能让中波广播发射天线的性能得到有效提高。

2.3 天线效率

作为中波广播发射的重要内容，发射天线的质量需要得到绝对的保障。它的运行效率会直接关系到发射系统效率。从事相关工作的人员，要重视发射天线的影响因素，做好设计优化，明确中波广播发射天线设计与系统运行之间的关系，让天线效率得到有效提高。设计者可以从几个方面着手来进行调整，比如设计的时候要根据辐射电阻来进行简化计算，结合影响天线效率，根据一系列要素来做更综合性的分门别类的分析[1]。根据天线的设计高度、馈电电流波长、天线形状等的特征，做好反复的试验工作，并进行有效挑选，要让天线传播效率得到保障。

2.4 输入阻抗和辐射电阻

衡量发射系统的重要技术指标，主要包括辐射电阻、输入阻抗。实际应用中这两项可能给发射系统带来的影响是非常大的，设计发射系统的时候，工作人员需要从更全面的角度出发来进行分析，结合输入阻抗辐射阻抗的实际情况，做好输入阻抗以及辐射电阻的匹配工作，保持传输系统长时间运行在既平稳又高效的状态。

3 维护要点

3.1 周期性维护

相关工作人员要针对发射天线来做常规性的维护，要及时发现当前阶段存在着的各种问题并及时处理，要让中波广播发射天线的工作状态一直维持在一个最佳的区间内。通常来说，周期性维护包括了年检，季度维护、月维护和每周例检4个层次。根据相关的运行维护标准来做深入的全面维护。具体维护的时候要用到经纬仪来检查。通过经纬仪对馈电线路，行波系数、绝缘电阻等进行全面测试。技术维护人员可以记录好相应的数据，根据参数测量情况，与以往数据进行比对情况，看有没有出现生锈腐蚀的问题，如果中波广播发射天线的某一项指标超过了运行标准，相关的工作人员可以及时处理做好。塔下放电散件系紧固工作让铁塔质量得到保障。季度维护指的是根据不同季节的气候条件来做更进一步的维护。要注意不同状态下中波广播发射的质量，冬季温度较低的时候，馈线垂直度比较小，表层压力比较大，这时候就要及时的做好调试处理。夏季温度高，工作人员则要进行调解处理。工作人员要结合季节变化及时做出发射天线的调整，保证其能够以一个稳定的状态持续运行，使其能更好地适应气候条件变化，让传输质量得到保障工作[2]。要从实际情况出发，检查发射天线连接部位的状况，并做更深入的调整。要保证对馈线杆垂直度，馈线改拉线力以及铁塔垂直度等一系列内容，要保证都符合预期设计要求，要及时检查，一旦发现问题立刻调整。要按照设备的运行情况，做好周维护和日维护。检查各元件的连接处是否接触良好，是否存在断裂或开焊问题；天调室内线圈、电容等元件有无过热现象，在温度检查中来判断材料有没有出现质量问题。遇到问题就要及时上报，尽快制定出针对性的解决方案及处理，避免更多问题的产生。

3.2 系统维护

必须时刻监测发射天线的运行工作状态，做好系统维护，了解配线系统的情况并记录监测到的各种数据，以此作为参考，来判断有没有故障产生。要做更加系统性的维护，如果发现了故障或者其他异常状况，及时找出中波广播发射天线存在的问题，分析故障类型以及故障存在的位置，采取一系列有效措施来解决遇到的问题，也可以及时调整网络结构参数或者更换相应的故障元器件。为减少故障的发生率，在整个监测工作的过程中，要根据不同部件的要点，针对容易发生故障的地方，作为重点加强防范。

3.3 设备清洁维护工作

工作人员在维护发射天线的过程中，也需要注意做好清洁工作，要能够让所有的设备都维持一个稳定的工作环境。设备维护清洁前，必须保证发射机处于关机状态，并由天线维护人员挂上“严禁合闸”铭牌，之后再进行清洁工作，不要因为清洁问题而出现安全事故[3]。在清洁的同时也要检查线路连接状况看接线，有没有松动，有没有破损，然后在此基础上一步一步细致的清除杂物，将可能存在的灰尘和污损面都清除掉，防止产生爬电现象。要严格执行“一看二闻三摸四摇”的检修要点，看看有无异味，电容、线圈、电阻等元器件有无发热情况，出现此类情况，就必须及时检查，看有没有出现损坏，一旦发现了损坏或其他的质量问题就必须及时处理，以最大程度避免各种问题的产生，不要让中波广播发射电线在有故障的情况下还继续运转，这样会导致很多安全质量事故。同时还应做好巡检规划，建立日常巡查制度，对天线发射系统的装置与管线等进行全面检查，查看馈线电缆、馈杆、拉线、天调室、地网有无破坏情况，一旦发现秽物、异常及外观损坏等情况就要积极采取措施，对秽物进行清理与检修，以保证天线设备的运行稳定性，最大程度降低损失。

3.4 硬件维护

在中波广播发射系统中硬件是最容易出现问题的一个部位，要想让中波广播系统持续稳定运行，一定要做好硬件维护工作，通过相应的硬件维护办法来提升硬件运行的稳定性[4]。常见的方法有两种，一是利用硬件屏蔽维护技术。发射天线在工作中由于连续长时间的运行，受到一定的环境影响，这时候可以把硬件放到金属箱里做接地处理，以此降低电磁波可能给中波广播发射带来的干扰。第二是加装光电隔离器。光电隔离器的作用主要是对输入信号和输出信号进行有效的隔离，这样就能把外界因素带来的干扰降到最低。第三是通过屏蔽线来削弱电磁影响，让信号传输更加顺利，同时也提高中波广播运行的安全可靠性使其运转能够更加流畅。

3.5 电气维护

工作人员要做好电气维护，这种类型的维护工作，相对于周期维护、硬件维护以及清洁维护而言更加复杂，具备很强的专业性。工作人员可以从几个方面着手来进行调整，首先就是详细检查天馈线系统驻波比，了解数据变化情况，结合交接班记录里已有的数据来进行对比，及时发现存在的数据异常问题，并找到存在问题的部件，做针对性的处理。第二就是要做好元件维护工作。进行停播检修，一定要从实际情况出发，做好及时的处理，让设备元器件拥有更稳定的运行维护环境，也让元器件的处理工作得到有效保障，使不同的元器件都能有一个更良好的运行状态。第三要检查接地装置的情况，主要查看地网的连接情况、接地阻值，以及放电球的间隙是否符合放电要求，一旦发现连线松动、打火痕迹、间隙过大或过小的问题，及时采取有效的措施来处理。在这个过程中，检修人员要对调整前后的数据做详细有序的记录，方便后期维护检查。要做好数据比对，及时发现安全隐患并给出更有针对性的解决方案，使中波发射天线运行的稳定性得到更有效的保障。

3.6 改善发射功率

要想使我们所发射的中波信号具有较强的稳定性，除了保证发射机满功率播出外，还要重视电磁波磁化现象。当电磁波能够维持传播的水平垂直，其功率就会得到很大的提升。不同的发射天线类型，拥有不同的传输特性和差异性。常见的发射天线类型包括了伞形、T形、L形。工作人员要结合不同情况和不同环境下电磁波传播的状况来进行调整，要做好系统建设，明确建设的实际情况，并做深入调查，根据天线设计类型来明确天线发射信号。使用相应的电子仪器设备，结合检测到的内容调整传播方向尽可能使传播保持水平垂直。

4 结束语

通过上文的分析论述，我们对中波广播发射天线的类型和原理有了比较全面的认识和了解，并且深刻意识到中波广播发射天线维护的重要性和实际作用，因此，笔者建议中波广播发射台及其相关工作人员立足于周期性维护、系统维护以及相关设备清洁和硬件维护等各个层面，详细探讨中波广播发射天线各项维护作业的侧重点，以便为中波广播发射天线维护工作的高效开展提供助力。