A/D轉(zhuǎn)換時(shí)抽樣頻率選取原則的理論分析

劉宏新

摘 要 中波廣播發(fā)射天線是中波發(fā)射臺(tái)的重要播出設(shè)備，是播出的關(guān)鍵一環(huán)，本文介紹了中波廣播發(fā)射天線的工作原理，論述了中波廣播發(fā)射天線的設(shè)計(jì)、日常維護(hù)及保養(yǎng)等要點(diǎn)以及大修檢查的具體要求。

關(guān)鍵詞 垂直極化 輻射效率 桅桿 行波系數(shù)

電磁波在傳播時(shí)，電場(chǎng)矢量的方向保存固定或按一定規(guī)律旋轉(zhuǎn)，叫做電磁波極化，通?？煞譃槠矫鏄O化（包括水平極化和垂直極化）、圓極化和橢圓極化。無(wú)線電波的極化，以大地作為標(biāo)面，凡是極化面與大地法線面（垂直面）平行的極化波稱為垂直極化波。其電場(chǎng)方向與大地垂直，中波廣播電磁波以沿地面?zhèn)鞑ゴ怪睒O化波覆蓋為主，根據(jù)此傳播特性，中波天線應(yīng)能產(chǎn)生垂直極化的電波。在中波天線中應(yīng)用的有垂直型、倒L型、T型、傘形垂直等天線。

中波發(fā)射臺(tái)一般常用形式是拉線塔式、自立式發(fā)射天線，一般采用的是底部饋電方式，拉線塔式中波發(fā)射天線由桅桿桿身、絕緣底座及基礎(chǔ)、攔繩、地網(wǎng)和地井、地錨及基礎(chǔ)等構(gòu)成。

天線的效率是指天線輻射出去的功率（即有效地轉(zhuǎn)換為電磁波部分的功率）和輸入到天線有功功率之比。天線的效率是小于1。由下式計(jì)算：

n1=Pr/Pi=Pr/（Pr+P1）

式中Pi：天線的輸入功率；Pr：天線輻射效率；P1：天線振子部分的損耗。P1除天線電流回路的地?fù)p耗外，還有天線本身的導(dǎo)體損耗，地部絕緣的高頻損耗等。一般天線本身的導(dǎo)體損耗和底部絕緣的高頻損耗忽略不計(jì)。天線的輸入功率是發(fā)射機(jī)的輸出功率減去饋線和匹配網(wǎng)絡(luò)的損耗。通過(guò)上式我們知道，為證天線輻射效率、中波天線應(yīng)有良好的地網(wǎng)。發(fā)射天線的輻射功率與饋電的有效電流平方之比，稱為天線輻射電阻。輻射電阻是一個(gè)等效電阻，如果用它來(lái)代替天線，就能消耗天線實(shí)際輻射的功率。因此，采用輻射電阻這個(gè)概念，可以簡(jiǎn)化天線的有關(guān)計(jì)算。輻射電阻的大小取決于天線的尺寸、形狀以及饋電電流的波長(zhǎng)。因?yàn)榘l(fā)射天線的任務(wù)輻射電磁波，所以在裝置天線時(shí)總是適當(dāng)?shù)剡x擇其尺寸和形狀，使輻射電阻盡可能大些。

對(duì)中波天線不能單純追求地波方向最強(qiáng)，還要考慮高仰角輻射的問(wèn)題，當(dāng)振子高度大于0.5λ時(shí)出現(xiàn)副瓣，隨著高度增加副瓣的輻射能量增加，副瓣的輻射增加了天波，對(duì)依靠地波傳播的中波是無(wú)益的。所以，鐵塔的首選高度為發(fā)射頻率波長(zhǎng)的二分之一，也可根據(jù)服務(wù)范圍和場(chǎng)地的大小進(jìn)行選擇，一般在0.25～0.5入之間選擇，一般不選擇在0.4λ，在0.4λ時(shí)輸入阻抗變化強(qiáng)烈將使調(diào)配變得困難，天線的帶寬也很窄。天線的高度有實(shí)際高度和有效高度之分，理論上一般指天線的有效高度，假定在一根垂直的天線上有均勻地分布電流，此均勻的電流等于實(shí)際天線上的最大電流，且所產(chǎn)生的輻射場(chǎng)強(qiáng)與實(shí)際天線的輻射場(chǎng)強(qiáng)相同，該假?zèng)]的垂直天線的長(zhǎng)度即為實(shí)際天線有效高度。

中波發(fā)射天線設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照《中、短波廣播發(fā)射臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范》GYJ34-88進(jìn)行，桅桿天線電氣長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)發(fā)射機(jī)發(fā)射功率、當(dāng)?shù)氐貙?dǎo)系數(shù)，要求服務(wù)范圍、經(jīng)濟(jì)條件等因素選擇，天線和饋線之間設(shè)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，使天線阻抗與饋線匹配、調(diào)配網(wǎng)絡(luò)和調(diào)配室應(yīng)滿足下列技術(shù)要求：調(diào)配室內(nèi)六面墻壁應(yīng)采取高頻屏蔽措施；各調(diào)配元器件所承受的電壓、電流應(yīng)計(jì)算決定；安裝靜電泄放線圈、接地棒。當(dāng)調(diào)配網(wǎng)終中有電感線圈使桅桿天線接地時(shí)，可不裝靜電泄放線圈；桅桿上要裝航空標(biāo)志燈；調(diào)配室內(nèi)各元件的地線應(yīng)用專用接地線與外地網(wǎng)線、饋線地線連接；調(diào)配室內(nèi)應(yīng)設(shè)檢修用交流電源。桅桿天線底部底座絕緣子應(yīng)安裝球形放電器，放電電壓應(yīng)為底部工作電壓（100%調(diào)幅峰值時(shí)）的1.2倍，調(diào)配室內(nèi)靜電泄放線圈阻抗模量應(yīng)為天線底部輸入阻抗模量值的10倍以上。底座絕緣子出廠時(shí)應(yīng)做40KV以上的泄漏試驗(yàn)。桅桿、桅線桿一切鋼結(jié)構(gòu)表面應(yīng)作防銹蝕處理，進(jìn)行熱鍍鋅或金屬噴涂。塔節(jié)之間連接處不得刷油漆等涂料層，應(yīng)保持電氣上有良好的接觸。桅桿天饋線系統(tǒng)在機(jī)房端饋線輸入處，對(duì)工作頻率的行波系數(shù)不低于表1所列數(shù)值：

中波發(fā)射天線的維護(hù)要嚴(yán)格按照中華人民共和國(guó)廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T178-2001《中、短波天饋線運(yùn)行管理規(guī)程》進(jìn)行。中波發(fā)射天線的日常維護(hù)分為周檢、月檢和年檢項(xiàng)目，分別對(duì)地網(wǎng)、塔桅拉繩、絕緣子等進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。除對(duì)天線進(jìn)行日常維護(hù)外，要定期對(duì)桅桿、拉繩、地錨等進(jìn)行大修檢查。我們這個(gè)地區(qū)為高寒地區(qū)，天氣變化較大、春季多風(fēng)、冬夏的溫差很大，必須嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的維護(hù)管理規(guī)程進(jìn)行維護(hù)、檢修。邊寬50 cm的拉線式塔塔桅的垂直度差不得大于1/750；塔桅的局部彎曲度誤差不得大于1/750；桅桿拉繩的安裝拉力一般應(yīng)滿足設(shè)計(jì)初拉力值，最低也要達(dá)到設(shè)計(jì)初拉力的80%，要注意經(jīng)常檢查塔桅結(jié)構(gòu)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊縫的開(kāi)裂等情況，螺栓松動(dòng)要緊固，螺檢腐蝕嚴(yán)重的要及時(shí)更換。塔身主體結(jié)構(gòu)、塔身連接螺栓、拉繩的更換標(biāo)準(zhǔn)：塔身主柱腐蝕達(dá)主柱的1/5時(shí)應(yīng)更換；連接螺栓、花籃螺栓、繩夾腐蝕點(diǎn)深度達(dá)直徑的1/5時(shí)應(yīng)更換；桅桿拉繩（鋼絲繩）銹蝕點(diǎn)較普遍或在一個(gè)捻距內(nèi)達(dá)表面積的40%時(shí)應(yīng)更換；桅桿拉繩在一個(gè)捻距內(nèi)斷絲達(dá)總數(shù)的5%或斷一股者須立即更換，拉繩有打火痕跡要加固；用鋼絞線做桅桿拉繩時(shí)，發(fā)現(xiàn)有斷絲表面黑銹時(shí)及時(shí)更換。地錨5-10年進(jìn)行一次抽樣檢查、抽樣率不少10%，必須全面檢查，發(fā)現(xiàn)地錨桿銹蝕要徹底除銹并刷瀝青。

總之，中波發(fā)射天線是廣播電臺(tái)的重要設(shè)施，是發(fā)射的設(shè)備，與發(fā)射質(zhì)量的高低密切相關(guān)，中波發(fā)射天線從設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)都要嚴(yán)格按照廣播電影電視總局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)完成維護(hù)任務(wù)。