中波覆蓋效果測試和改進

鄒文婷 宋琛暉

廣播發(fā)射機所發(fā)射的空中信號在某一處信號有多大，此處的收音機是否能收到，這就涉及到該點的場強及場強測量問題，一般人是不關心的。但廣播電臺必須知道自己的覆蓋范圍、收聽效果，必須進行場強測量。另外，廣電管理部門必須監(jiān)測本轄區(qū)廣播信號哪些是本轄區(qū)的臺，是否有非法的臺，這就要通過場強測量來搜索。

中波覆蓋效果定義

在我國調(diào)幅廣播采用中波，其頻率范圍為526～1606KHz、頻率間隔為9KHz。中波覆蓋效果的好壞，常用“射頻保護率”“收聽場強”“有效覆蓋區(qū)域”等名詞概念來描述。

射頻保護率——為保證得到滿意的收聽質(zhì)量所需要的接收信號場強與干擾信號場強的最小比值，以分貝表示同頻保護率26dB ；鄰頻保護率（9 KHz 間隔）5dB。

可用場強——存在自然噪擾、工業(yè)干擾和同鄰頻發(fā)射擾的情況下，得到滿意的收聽質(zhì)量所需要的場強最小值。

覆蓋區(qū)——到達可用場強且收聽效果清晰的地域范圍。

在測試的時候，我們選擇有源環(huán)形天線來接收中波信號。環(huán)形天線的主要特點是方向性強和對本地干擾的抗干擾性好。天線和場強儀連接電纜線長度在1～3m 長，衰減值可忽略不計。場強為電平表讀數(shù)加上天線系數(shù)的一個固定值。

中波場強測試理論計算

中波天線的形式和基本構成，導致中波沿地面?zhèn)鞑r損耗較小，傳播距離較遠，所以中波主要靠地波傳播。沿地面?zhèn)鞑r垂直極化波的損耗低于水平極化波的損耗，因此中波廣播發(fā)射天線通常采用垂直極化天線。中波發(fā)射天線最初采用Τ 型、Γ 型和傘型天線，現(xiàn)在多采用均勻截面拉線式或自立式鐵塔天線。

中波發(fā)射天線的輻射場強與天線形式、發(fā)射頻率、地網(wǎng)優(yōu)劣、匹配好壞、地導系數(shù)、傳播路徑、地形地貌等諸多因素有關，判斷發(fā)射效果的好壞沒有簡單的辦法。理論計算中波場強，我們常用下述公式：

一、地波傳播的計算方法。地波傳播根據(jù)嚴格的繞射理論公式計算，對某些特定的地導系數(shù)作出了地波傳播曲線。這些曲線均折算為1 千瓦功率。當某地區(qū)地導系數(shù)為已知時，在距離r公里處的場強可按下式計算：

式中，E(r)是指在距離r 處的場強值（dB），P 為發(fā)射機的功率（千瓦），G為天線增益，Eo(r）為地波傳播曲線上查得數(shù)據(jù)（dB）。

二、發(fā)射天線的效率即輻射效率η，是衡量天線將高頻電流轉換為電磁波能量的能力，是天線的輻射功率Pr與輸入功率Pi 之比：

式中PL 為天線損耗功率（主要是地面損耗，絕緣損耗和導線損耗可忽略不計）。

三、設天線電流為IA，輻射電阻為RA，損耗電阻為RL，則：

提高中波效果的改進方法

我們從上述3 個計算公式看到，提高提高覆蓋場強可以增加發(fā)射功率和提高天線輻射效率的兩個途徑。當發(fā)射功率確定不變時，提高天線的輻射效率來提高覆蓋效果是非常好的方法。

從上述第3 計算公式得出：提高天線的輻射效率，可以提高天線的輻射電阻RA，也可以減小地電阻RL。

天線的高度決定了天線輻射電阻RA 的大小，所以為了增大輻射，就要設法提高天線高度。中波發(fā)射天線一般采用1/4λ～1/2λ 桅桿拉線鐵塔天線，根據(jù)頻率其高度一般在60～150 m 左右。中波天線的輻射場強水平方向圖為圓，垂直方向圖與天線的高度有關。

通常為了提高天線的有效高度，還采用一種辦法是——在天線末端加頂，加頂?shù)淖饔檬翘岣唠娏鞣植肌?/p>

減小天線地電阻RL 來提高天線輻射效率，我們常常地埋接地銅網(wǎng)，并且采用碳覆蓋地網(wǎng)和增設水塘等等，以此減小接地電阻。

總而言之，在城市迅速發(fā)展，高樓林立、電網(wǎng)密布、空中無線頻率劇增的當代，中波收聽的有效場強由原來的35 dB 上升的50 dB,才能更好地收聽清晰。因此，改造中波天線和地網(wǎng)，來提高覆蓋效果，遠遠優(yōu)于提高發(fā)射功率，經(jīng)濟高效，節(jié)省了每天的高額電量，節(jié)省了運行成本。