張李高

摘 要 文章深度闡釋了拉線塔式中波廣播發(fā)射天線系統(tǒng)的本質(zhì)結(jié)構(gòu)和具體工作運行規(guī)律，對于應(yīng)用拉線塔式中波廣播發(fā)射天線系統(tǒng)的過程中應(yīng)注重的維護(hù)方式提出建議，期望為同行從業(yè)者帶來理論參照。

關(guān)鍵詞 中波廣播；發(fā)射天線技術(shù)；中波電磁波

中圖分類號 TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）206-0062-02

當(dāng)前，在廣播信號傳輸方面應(yīng)用較為先進(jìn)的電磁波傳輸技術(shù)，電磁波傳輸過程中要求電場方向符合相關(guān)規(guī)律，要按照規(guī)律進(jìn)一步確定正確的方向，保障電磁方向的正常旋轉(zhuǎn)，使電磁波極化要求得到滿足。電磁波極化通常呈現(xiàn)出多樣性的表現(xiàn)形式，其中平面極化以及圓極化較為普遍，平面極化形態(tài)的具體體現(xiàn)是垂直極化、水平極化兩個樣式。

中波電磁波旋轉(zhuǎn)方向以地面實際情況為依托，根據(jù)地面實際特點傳播，傳播過程中電磁波極化方式以垂直極化的方式展現(xiàn)，在中波發(fā)射天線中形成垂直極化點播之后，中波質(zhì)量能夠得到全面提高，使傳輸效果得到保障。

中波廣播發(fā)射天線體現(xiàn)為單極振子垂直極化天線，將大地作為回路，成功轉(zhuǎn)化。按照此種工作原理，目前應(yīng)用最為廣泛的方式是底部饋電拉線塔式天線，該種天線的構(gòu)成包括桅桿、拉線、地網(wǎng)以及帶基礎(chǔ)的絕緣底座，天線加頂能夠達(dá)到較強(qiáng)的覆蓋作用，使廣播電視的傳播范圍逐步加大，使大范圍廣播電視的傳播成為可能。自立塔式天線結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也較為普遍，下面將重點闡釋拉線塔式天線技術(shù)應(yīng)用在廣播電視傳播中的具體方式。

1 天線的具體構(gòu)成

天線是由多個部件組合而成各個部件組合在一起達(dá)到傳播作用，建設(shè)天線的過程中應(yīng)注意下列幾個部分具體建設(shè)施工。

1.1 鐵塔的建設(shè)

鐵塔在天線中屬于基礎(chǔ)部分，安全、穩(wěn)定的鐵塔可以保障順利傳輸。廣播發(fā)射臺在建設(shè)鐵塔之前應(yīng)嚴(yán)密地計算鐵塔的規(guī)格，保證鐵塔尺寸、鐵塔類型等參數(shù)與發(fā)射功率參數(shù)相一致，有利于后期信號傳播。

一般情況下，中波頻率在531kHz～1602kHz之間，波長最低是187m，最低是564m，計算過程中應(yīng)將參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為重點，參照天線高度繪制各項參數(shù)特性曲線，經(jīng)過計算得知天線最佳高度為0.53λ，然后根據(jù)現(xiàn)場實際狀況進(jìn)一步認(rèn)定鐵塔高度，選擇在0.2λ～0.5λ范圍內(nèi)，要注意0.4λ諧振區(qū)應(yīng)完全避開，由于諧振區(qū)內(nèi)天線系統(tǒng)阻抗將具有較高的危險性，將對試驗測試造成阻礙。目前，我國應(yīng)用76m標(biāo)準(zhǔn)天線為發(fā)射臺定型天線，該天線立柱導(dǎo)體直徑達(dá)到20mm，邊寬標(biāo)準(zhǔn)是0.5m，該種參數(shù)的鐵塔符合傳播需要。

1.2 地網(wǎng)的建設(shè)

想要呈現(xiàn)出高清的電視節(jié)目，要求天線必須達(dá)到強(qiáng)大的功率，天線在傳輸?shù)倪^程中通常會損耗一部分功率，造成功率損耗的原因主要是：第一，天線導(dǎo)體自身造成的損耗，導(dǎo)致傳播質(zhì)量降低；第二，底部塔基絕緣底座造成的功率損耗；第三，大地回流過程中造成了大量的功率損耗，對于天線質(zhì)量造成了重要影響。

天線自身損耗以及高頻損耗也將影響天線，但是這種影響力較弱。為了避免傳輸過程中天線功率效果受損，應(yīng)在中波發(fā)射天線內(nèi)設(shè)計地網(wǎng)，在地面上架設(shè)地網(wǎng)，如果天線輻射電磁波呈現(xiàn)出圍繞大地表面旋轉(zhuǎn)的情況，大地表面將產(chǎn)生電流，大地作為導(dǎo)體其導(dǎo)電效果并不突出，不能將電流轉(zhuǎn)化，這種情況下天線輻射能量將損失，引發(fā)了天線覆蓋范圍的縮小，電場覆蓋方向的模糊，使天線輻射電阻受影響，輸入電阻功率降低，同時二者呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的狀態(tài)，經(jīng)過合理的地網(wǎng)敷設(shè)環(huán)節(jié)，傳播效果才能得到保障，節(jié)目播放才能呈現(xiàn)出高清狀態(tài)。

設(shè)置地網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)天線輻射損耗功率的降低，使信號覆蓋更加廣泛，偏遠(yuǎn)地區(qū)也達(dá)到了清晰的接收效果。實踐表明，徑向距離r達(dá)到0.5λ標(biāo)準(zhǔn)，地電流呈現(xiàn)穩(wěn)定效果，因此必須將地網(wǎng)輻射半徑設(shè)置為0.5λ參數(shù)，地網(wǎng)半徑r設(shè)置工作波長應(yīng)該固定在0.3λ～0.5λ范圍內(nèi)。鋪設(shè)地網(wǎng)環(huán)節(jié)應(yīng)先于澆筑天線鐵塔基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，首先開展設(shè)計工作，保證鋪設(shè)地網(wǎng)的位置不會對其他設(shè)施的安裝造成影響，在測量好的位置埋入3m～5m左右的接地銅棒，使用薄銅皮屏蔽鐵塔基礎(chǔ)，考慮到安全性將銅皮上焊兩圈匯流條，使導(dǎo)流面積進(jìn)一步擴(kuò)大。選擇地網(wǎng)材料應(yīng)注重參數(shù)，選擇120根直徑為φ3的銅線以及鋼包銅線作為材料，保證達(dá)到0.3λ～0.5λ長度標(biāo)準(zhǔn)的工作波長，間隔3°在匯流條上焊接一根。

1.3 拉線的建設(shè)

拉線質(zhì)量對于傳播質(zhì)量的影響較大，必須對平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計，按照鐵塔類型的不同、橫截面的區(qū)別做好設(shè)計工作，在施工過程中應(yīng)達(dá)到張力相應(yīng)要求。設(shè)計過程中如果鐵塔橫截面呈現(xiàn)矩形，矩形的4個方向都應(yīng)設(shè)置拉線，保證每個方向呈現(xiàn)出均等的力量，為鐵塔增加穩(wěn)定性。

如果鐵塔的橫截面呈現(xiàn)三角形，必須保證3個方向的拉線，以此來達(dá)到張力需求。每種拉線形式都以達(dá)到功率需求為目標(biāo)，提高功率效果，必須提前做好拉線傾斜角的設(shè)計工作，傾斜角應(yīng)以60°為標(biāo)準(zhǔn)，角度過大將導(dǎo)致拉線張力過大，增加軸向力會造成鐵塔的不穩(wěn)定，導(dǎo)致擺動劇烈，降低了信號傳播質(zhì)量。傾斜角如果過小，將進(jìn)一步拓展建設(shè)寬度，造成建設(shè)面積的浪費，因此必須結(jié)合實際施工狀況精確設(shè)計角度。

1.4 絕緣器件的建設(shè)

由于天氣原因會對鐵塔安全造成影響，拉線不能與地錨直接連接，經(jīng)過科學(xué)的設(shè)計后為每根拉線設(shè)置絕緣子，再與地錨連接，就能大幅度降低天氣原因帶來的影響。一般情況下，鐵塔上必須安裝絕緣底座，并且施工過程中應(yīng)保護(hù)絕緣底座不受到雨水的濺入，實現(xiàn)保護(hù)鐵塔的目的。

1.5 加頂負(fù)載的建設(shè)

開展設(shè)計工作的過程中通常會遇到開線功率較低的情況，應(yīng)對這種情況應(yīng)對天線加頂負(fù)載，實現(xiàn)天線高度的提升，有利于傳大功率傳輸，使傳播效果得到顯著提升。

天線加頂裝置的建設(shè)較為簡單，該建設(shè)項目的技術(shù)要求較低，然而經(jīng)過加頂負(fù)載建設(shè)后，天線僅能在一個頻率上固定，不可以拓展至多個頻率。將天線進(jìn)行加頂負(fù)載建設(shè)，原來開路天線頂部成為電抗性負(fù)載天線頂部，保證了天線的性能，同時也為運轉(zhuǎn)安全做保障。天線加頂負(fù)載建設(shè)工程要求電抗負(fù)載，從而實現(xiàn)功率損耗的消除，施工過程中應(yīng)選擇單獨使用電容器和電感線圈的方式，也可以將多組電容器以及電感線圈整合的方式，用以保證施工質(zhì)量。

2 阻抗匹配原則

剖析專業(yè)理論知識能夠發(fā)現(xiàn)，天線輸入阻抗和開路傳輸線損耗輸入阻抗二者呈現(xiàn)出較大的同一性特點，影響天線輸入阻抗的原因多種多樣，包括結(jié)構(gòu)問題、排列樣式、尺寸參數(shù)、載波頻率、饋電形式、地導(dǎo)參數(shù)、周圍環(huán)境等，每種因素都將對參數(shù)產(chǎn)生波動?？紤]到精準(zhǔn)性，通常以實際測量的方式獲得中波發(fā)射天線輸入阻抗參數(shù)，以這種方法獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性更高。應(yīng)用矢量電壓法、駐波電橋法、矢量網(wǎng)絡(luò)分析法等獲取參數(shù)指標(biāo)。匹配天線可以理解為應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)分析儀對天線系統(tǒng)的輸入阻抗？Rin+j？ Xin進(jìn)行測量，中波發(fā)射臺通常建設(shè)在空曠地區(qū)，附近應(yīng)避免建設(shè)高層建筑物，以免影響到信號傳輸，然而不可忽視自然天氣例如雷擊等造成的影響，雷電放電通常以直流電的方式，此外，各種電能將形成交流成分，為了保證安全穩(wěn)定應(yīng)匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時采用無功功率大的電容隔離直流成分，采用電感接地將高頻成分去掉。

3 定期維護(hù)和檢修

使用中波發(fā)射天線時，應(yīng)做好維護(hù)工作，這樣一來有利于發(fā)揮天線的全部功能，使信號安全性、穩(wěn)定性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。

維護(hù)天線屬于一項繁復(fù)苛雜的工作，定期展開檢修，通常以每周、每月、每季度、每年為固定期限，檢測項目包括保養(yǎng)地網(wǎng)、保養(yǎng)鐵塔以及拉線、絕緣座等，通過仔細(xì)的檢查能夠確認(rèn)各項功能是否正常；檢查鐵塔過程中應(yīng)參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證鐵塔垂直度誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，通常對塔身彎曲程度的規(guī)定為1/750之內(nèi)；塔身結(jié)構(gòu)螺栓決定了塔是否穩(wěn)定，必須檢測塔身螺栓是否出現(xiàn)松動、腐蝕、開裂狀況，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)狀況立即修補(bǔ)；在使用時，如果鐵塔出現(xiàn)了打火情況，通常是由于饋電點出現(xiàn)狀況，大風(fēng)天氣中饋電點的松動將造成這種現(xiàn)象，因此應(yīng)查看該部位確認(rèn)拉線繃緊；拉線打火問題較為常見，出現(xiàn)此種情況后應(yīng)在打火部位繃一塊銅皮，以此來達(dá)到電位降低的效果，防止高頻打火現(xiàn)象，保證拉線的安全性；查看絕緣子的狀況，如果發(fā)現(xiàn)斷裂現(xiàn)象應(yīng)調(diào)整好斷裂部位，保證絕緣子充分發(fā)揮其功效；絕緣座應(yīng)具備防水效果。

4 結(jié)論

中波天線運行過程中的穩(wěn)定性、安全性直接決定了廣播信號傳輸質(zhì)量進(jìn)一步提升技術(shù)水平加強(qiáng)保養(yǎng)維護(hù)，能夠保證中波天線能夠在復(fù)雜的環(huán)境中傳輸、運行，保障傳輸質(zhì)量。

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