淮北廣播發(fā)射臺(tái)地網(wǎng)的鋪設(shè)

近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，城市規(guī)模越來越大。許多原先建在城市郊區(qū)的發(fā)射臺(tái)，其所處位置慢慢地變?yōu)槭袇^(qū)，有的發(fā)射臺(tái)周圍成了居民區(qū)，嚴(yán)重影響了中波臺(tái)的廣播效果，也對(duì)周圍的電磁環(huán)境有嚴(yán)重影響。因此，許多省市一級(jí)的中波發(fā)射臺(tái)面臨著搬遷或調(diào)整的任務(wù)。

一、中波廣播傳播的特點(diǎn)

中波廣播白天主要靠地面波傳播，夜晚主要靠地面波和天波傳播。由于地面波場(chǎng)強(qiáng)遠(yuǎn)比天波場(chǎng)強(qiáng)，因此如何提高地面波輻射場(chǎng)強(qiáng)，是我們廣電工作者致力探討的課題之一。因?yàn)榈孛娌▊鞑ゲ捎玫氖谴怪睒O化波，所以中波廣播發(fā)射天線都使用垂直鐵塔天線。中波傳播波長較長，發(fā)射天線又不可能架設(shè)得很高，為了減小天線輻射時(shí)天波與地面波相互干擾造成的特有的衰落現(xiàn)象，增加有效的覆蓋面，根據(jù)赫茲（Hertz）定理的半波長共振理論來設(shè)計(jì)，天線架設(shè)高度H =0．532為宜(式中為工作波長)，淮北人民廣播電臺(tái)使用的是中波1431KHz，根據(jù)公式波速=波長×頻率，波長是209.64米。天線最佳高度是波長的0.532倍，111.5米。地網(wǎng)直徑為波長的0.5倍，為104.82米.當(dāng)天線高度不夠高時(shí)，可以加頂方法予以補(bǔ)償。中波發(fā)射天線都架立在地面上，而大地既不是理想的導(dǎo)電平面，又不是良好的絕緣體，當(dāng)?shù)孛媸?到發(fā)射天線輻射空間電磁波的作用時(shí)，在大地中就 會(huì)產(chǎn)生地電流。

二、地網(wǎng)的重要性

為了提高天線的輻射功率，就必須盡量減小天線的損耗功率。天線的損耗功率包括天線電流回路中的地?fù)p耗、天線導(dǎo)體本身的損耗和天線塔基底部絕緣子的高頻損耗。由于天線導(dǎo)體本身的損耗和天線塔基底部絕緣子的高頻損耗都很小，可以不予考慮，但地?fù)p耗較大，因此在實(shí)際工程中，只考慮地?fù)p耗。天線電流回路中的地電流是以輪輻狀匯聚流回到天線塔基底部的，地電流的分布與天線架設(shè)高度和塔基徑向距離有關(guān)。實(shí)際運(yùn)用表明：當(dāng)天線架設(shè)高度H與工作波長之比H／較小時(shí)，塔基附近 的地電流很大，地?fù)p耗功率也很大，天線輻射電阻很小，輻射功率也很小。為了提高天線的輻射功率，應(yīng)盡量降低地電阻，因此需要敷設(shè)良好的地網(wǎng)。實(shí)踐證明：當(dāng)塔基底部徑向距離(即以塔基中點(diǎn)為圓心劃圓)為0．52時(shí)，地電流趨于一個(gè)固定值，與天線架設(shè)高度無關(guān)；當(dāng)H／>0．52時(shí)，即屬于天線的輻射場(chǎng)，因此地網(wǎng)輻射半徑為0．52是最理想的，由于>0．5／l沒有多大的效益，所以以0．5／l為限。在新建中波廣播發(fā)射臺(tái)選擇臺(tái)地址時(shí)，除了選擇寬敞、導(dǎo)電性能良好的地面外，敷設(shè)地網(wǎng)是行之有效減小地電阻的好辦法，因?yàn)榱己玫牡鼐W(wǎng)能為天線電流回路中的地電流提供一個(gè)良好的通路。

三、地網(wǎng)的敷設(shè)方法

首先在澆灌天線塔的基礎(chǔ)時(shí)，埋1根約5m長的接地棒，塔基用薄銅皮(例如80cm×80cm)屏蔽，并在此屏蔽銅皮上焊上1～2圈匯流條，均勻分布所有地網(wǎng)線的始端，并牢固地焊在此匯流環(huán)條上。地網(wǎng)線是以塔基中心為圓心、(0．3～0．5)為半徑，放射狀地向外均勻敷設(shè)。一般使用(2～3)mm的硬銅線或銅包鋼線，數(shù)量為60根(每6.1根，總需求量為60x53米)或120根(每3.1根，120x52米)。在天線塔基附近電磁場(chǎng)很強(qiáng)，因此在以塔基為中心的徑向20～30m內(nèi)，地網(wǎng)線可以裸露在大地表面，其余部分埋深30～50cm，以提高天線效率。若僅從減小地?fù)p耗的角度考慮，則地網(wǎng)線的埋設(shè)越淺越好，但因還要考慮地網(wǎng)不受損壞和耕種的因素，故地網(wǎng)埋深從塔基四周起從20cm逐漸加深到50cm，地網(wǎng)線末端可埋深到70cm。當(dāng)因天線場(chǎng)地較小或其它原因達(dá)不到0．5／l時(shí)，為了減小地網(wǎng)損耗，應(yīng)在短的地網(wǎng)線的終端埋1根約5m的接地棒，地網(wǎng)線終端應(yīng)牢固地焊在此接地棒上。埋設(shè)地網(wǎng)是一件十分艱苦而又細(xì)致的工作，很多臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)證明，地網(wǎng)敷設(shè)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到天線的輻射功率和播出質(zhì)量。地網(wǎng)一旦埋入地下，表面就看不到工程質(zhì)量，成了永久性的隱蔽工程。地網(wǎng)如果出問題，不僅維護(hù)艱難，而且不能排除障礙，所以在敷設(shè)地網(wǎng)時(shí)，必須下苦功夫，搞好每一環(huán)節(jié)，即使是1個(gè)扎頭、1個(gè)焊點(diǎn)，也必須做到十分可靠，不能存在任何一點(diǎn)紕漏。以天線塔基中心為圓心，劃1個(gè)半徑約lm的圓，將此圓等分成60份或120份，以圓心為始點(diǎn)向等分線拉(0．3～0．5)地網(wǎng)線，呈放射狀敷設(shè)到四周。拉地網(wǎng)線時(shí)應(yīng)力求端正筆直，地網(wǎng)線一般采用(2～3)mm的硬銅線或銅包鋼線，不宜繃得過緊，否則在霜雪冰封的寒冷季節(jié)，導(dǎo)線因受冷收縮而被拉斷。地網(wǎng)線拉好后，各始端應(yīng)牢固地焊在塔基薄銅皮屏蔽罩匯流環(huán)條上，其方法是：1)先將塔基的屏蔽罩、匯流條和地網(wǎng)各導(dǎo)線的始端鍍上錫，然后把地網(wǎng)的始端約6cm長的導(dǎo)線均勻布在屏蔽罩的四周，用匯流條將地網(wǎng)始端緊緊綁扎在屏蔽罩上，再用錫深透牢固地焊接于屏蔽 罩上。2)地網(wǎng)線的埋設(shè)施工，可分為4組(每90。區(qū)域?yàn)?組)或6組(每60。區(qū)域?yàn)?組)。先挖第1條溝，埋下第1根地網(wǎng)導(dǎo)線；在挖第2條溝時(shí)，其所挖之土覆蓋于第1條溝上，同時(shí)埋下第2條地網(wǎng)導(dǎo)線；以此類推，埋下地網(wǎng)第3根導(dǎo)線.直至把地網(wǎng)所有導(dǎo)線埋人地下。地網(wǎng)敷設(shè)完畢后，地網(wǎng)始端匯集點(diǎn)(塔基中心處)與饋線末端下地線相連接；饋線始端的下地線與發(fā)射機(jī)的高頻接地系統(tǒng)相連接。接地系統(tǒng)是否良好，可通過測(cè)量地網(wǎng)地電阻阻值大小來判斷，其正常數(shù)值如下：發(fā)射機(jī)功率P>50kW時(shí)，地電阻R<0．812；P=(50～10)kW 時(shí)，R<1．5Q；P<10kW時(shí)，R<3Q。

四、結(jié)束語

地網(wǎng)敷設(shè)完畢，一般掩埋在地下，成為一個(gè)永久性的隱蔽工程，在相當(dāng)長的時(shí)間(如20年)內(nèi)，是免維護(hù)的。如果因敷設(shè)質(zhì)量出現(xiàn)問題，不但檢查不易，而且維修困難，會(huì)造成發(fā)射機(jī)長期帶病工作。播出質(zhì)量顯著下降，又無法及時(shí)排除。不妨檢查地網(wǎng)，也許能找出癥結(jié)所在。“高質(zhì)量、不間斷、既經(jīng)濟(jì)、又安全”是我們的維護(hù)總方針。

（作者簡介：田野(1977-)，男，皖蕭縣人，安徽省淮北市廣播電視臺(tái)。）