中波廣播發(fā)射天線的原理與維護

田華平

（湖北省廣播電視局赤壁中波轉(zhuǎn)播臺，湖北 赤壁 437300）

中波廣播發(fā)射技術(shù)是我國廣播電臺系統(tǒng)的重要內(nèi)容，其是實現(xiàn)廣播信號傳輸?shù)暮诵沫h(huán)節(jié)。我國廣播節(jié)目的發(fā)展，得益于中波廣播發(fā)射天線的有效應用，該項技術(shù)為社會大眾更好地接收廣播節(jié)目提供了巨大的便利。從中波廣播發(fā)射天線的原理層面出發(fā)。電磁波是實現(xiàn)廣播信號傳輸?shù)暮诵募夹g(shù)，同時也是中波廣播發(fā)射天線的核心內(nèi)容。在信號傳輸過程中，通常情況下，對中波的波長有特定的要求。天線所發(fā)出來的信號，主要以電磁波的形式在地面繞射，并結(jié)合電離層反射傳輸，實現(xiàn)廣播信號的高效傳輸和覆蓋，利用該項技術(shù)能夠確保廣播節(jié)目信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。另外，中波廣播發(fā)射天線在運行過程中不會受到天氣等環(huán)境的影響，它是廣播節(jié)目信號發(fā)射的首選。

一、中波廣播發(fā)射天線工作原理

廣播電臺在日常節(jié)目播放過程中，為了確保節(jié)目的覆蓋范圍，信號的穩(wěn)定性，就需要掌握中波廣播發(fā)射天線的基本工作原理，這也是開展相關(guān)設(shè)施建設(shè)的前提保障。同時，掌握整個發(fā)射天線的工作原理，也有利于技術(shù)人員對整個系統(tǒng)進行更好維護，因此就要求相關(guān)技術(shù)人員，對發(fā)射過程中的相關(guān)內(nèi)容充分掌握。要想更好地利用中波廣播發(fā)射天線，實現(xiàn)廣播信號的傳輸播出，需要我們進一步掌握垂直極化波的轉(zhuǎn)化和覆蓋等核心技術(shù)，這也是該項技術(shù)的核心內(nèi)容。從物理學角度分析，在電場環(huán)境下，電磁波會沿著電場場強的方向固定傳播，這就是所謂電磁波的極化現(xiàn)象。而電磁波發(fā)生極化過程中還會產(chǎn)生一種與場強方向垂直的極化波，這種極化波被稱為垂直極化波。垂直極化波在運行過程中產(chǎn)生的電流方向是垂直于地面的，而垂直極化波的運行方向和中波廣播傳播的電流方向一致，兩者匯合之后，能夠提高信號傳輸效率和傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

二、中波廣播發(fā)射天線的類型

掌握了天線的基本運行遠離之后，需要我們進一步掌握廣播電臺在信號傳輸過程中經(jīng)常使用的幾種中波廣播發(fā)射天線，以便結(jié)合廣播信號傳輸要求，選擇合適的發(fā)射天線。目前，中波廣播發(fā)射天線實際運行過程中，經(jīng)常使用到的類型主要包括單塔型、頂負荷型、并饋式和新型天線。前三種中波廣播發(fā)射天線是廣播電臺應用最為常見的發(fā)射天線，最后一種天線類型是實現(xiàn)高質(zhì)量廣播節(jié)目波段的先進科研技術(shù)成果。

（一）單塔天線

發(fā)射天線在工作過程中，通過利用單塔天線，向外發(fā)射一種和地面相互垂直的極化波。該種類型的天線是中波廣播發(fā)射天線的最主要的類型，也是基層地區(qū)廣播電臺應用最為常見的一種類型。其運行實質(zhì)就是在信號塔底部形成了一個絕緣的和地面相互垂直的振子。它常常是由絕緣拉繩、鋼桅桿、絕緣底座、地網(wǎng)和放電球等幾個部分組成，上述各個設(shè)備相互連接、相互作用之下，能夠促進電磁波的發(fā)射。單塔發(fā)射天線能夠?qū)崿F(xiàn)信號傳輸?shù)母驹驗橹胁ǘ蔚碾姶挪ㄑ刂孛鎮(zhèn)鞑ミ^程中，損耗相對較少，能夠傳輸更遠的距離。同時電波沿著地面?zhèn)鞑ミ^程中，垂直極化波相對于月水平極化波及損耗更小。單塔是發(fā)射天線，是廣播信號傳輸過程中應用最為常見的一種發(fā)射天線。該種發(fā)射天線具有功率小、設(shè)備簡單、投資小的特點。當?shù)氐慕?jīng)濟條件不佳時，一般選擇該種發(fā)射天線。

（二）頂負荷型單塔天線

對于某些低于規(guī)定高度的信號發(fā)射塔，該種類型的發(fā)射天線具有很好的適用范圍。由于發(fā)射塔的高度不夠，天線所發(fā)出的頻率相對較低，通常情況下不會超過900KHz。由于整個發(fā)出的電磁波頻率較低，在信號傳輸過程中有其自身的缺陷，電磁波所傳播的電流很小，功率較低。在廣播電臺節(jié)目信號這樣傳輸過程中，為了確保天線的功率，能夠滿足廣播電臺信號傳輸要求，常常會將多個天線連接在一起，然后將其捆綁在信號塔的最頂部，這樣可以顯著提高天線電流傳播頻率，電流傳播頻率能夠提高到2000KHz以上。具體安裝過程中，頂復合型單塔天線是由3根銅線和鋼腳相互連接，銅線之間的角度維持在120度，然后將其安裝到發(fā)射塔的不同方向，牽拉線和地面夾角一般控制在40度到60度，最頂端的牽拉線直接連接到發(fā)射信號塔上，在終端連接了帶有金屬帽的棒形絕緣子，然后使用相應的鋼絞線將其固定在地錨上。

（三）并饋式天線

該種類型的發(fā)射天線是將某些導線和絕緣底座有效連接，構(gòu)成的一種信號發(fā)射裝置。從中波廣播發(fā)射天線的運行原理來看，該種類型的發(fā)射天線實際上也是一種垂直陣子，但是該種天線的底部通常會設(shè)置一個支撐物，對于呈現(xiàn)筒形的信號塔適用性較差，但是該種發(fā)射天線能夠抵御雷擊，具有一定的防雷作用。

（四）新型式天線

中波廣播發(fā)射天線通常是以桅桿類型為主，在廣播信號傳輸過程中，應用最為平常，也最為常見，但是該類發(fā)射天線在實際運行工作過程中也存在諸多缺點，由于整個工程需要占用大量的土地，會嚴重影響到土地資源的利用，需要投入大量資金、人力和物力，在建設(shè)過程中，一旦技術(shù)把握不到位，很容易引發(fā)技術(shù)缺陷。進入新世紀以來，中波廣播發(fā)射技術(shù)的不斷完善，一種集上述多種天線類型于一身的新型中波天線應運而生，它的出現(xiàn)解決了桅桿式發(fā)射天線運行過程中所存在的諸多問題。新型式發(fā)射天線主要是利用頂負荷錐面性的特點，能夠?qū)⑻炀€安裝在最低高度，確保電流之間相通。該種新型式發(fā)射天線的一個顯著特點是覆蓋面積更大，它不僅能夠有效促進無線傳播輻射量的廣闊性，而且還能夠?qū)μ炀€設(shè)置的空間進行充分利用，在山區(qū)等信號傳播較難的地區(qū)有很大的應用價值。

三、中波廣播發(fā)射天線的維護

（一）完善系統(tǒng)安裝

通常情況下，中波廣播發(fā)射天線是由四個部分組成，分別為信號發(fā)射機、接地部分電源、天饋線等。在整個中波廣播發(fā)射天線建設(shè)和設(shè)計過程中，需要結(jié)合當?shù)氐臍夂蛱攸c和自然條件進行充分考慮，在整個中波廣播發(fā)射天線建設(shè)和設(shè)計過程中，需要結(jié)合當?shù)氐臍夂蛱攸c和自然條件進行充分考慮。而在整個系統(tǒng)安裝過程中，一定要嚴格按照設(shè)計圖紙，根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行針對性施工，如果圖紙上存在不合理之處，應該由建設(shè)方、設(shè)計方、施工方共同在場的前提下，對施工設(shè)計圖紙進行改進，然后對整個施工過程的各項內(nèi)容進行精確性計算，做出適當修改。另外在具體安裝過程中，也應該注意細微的偏差，避免因為工作人員的操作不當，而引起巨大的誤差，影響系統(tǒng)的正常工作。

（二）改善天線發(fā)射功率

為了確保中波廣播發(fā)射天線信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，需要進一步完善發(fā)射天線的功率。功率改善過程中，應該將工作重點放在對電磁波的磁化方面。所以在中波廣播發(fā)射天線建設(shè)過程中，應該注重對電磁波的傳播方向進行有效矯正。大量實踐經(jīng)驗表明，電磁波的傳播方向保持垂直或水平位置時，可以對中波發(fā)射天線的發(fā)射功率進行有效改善。按照中波廣播發(fā)射天線的類型，你將其劃分為三個類型，分別是L型、傘型和T型。不同類型的中波廣播發(fā)射天線，其信號傳輸能力也存在一定差異。所以在信號天線建設(shè)過程中，一定要結(jié)合實際情況，對中波廣播發(fā)射天線進行區(qū)別設(shè)計。建設(shè)過程中要借助先進的電子儀器，測量中波廣播天線發(fā)射出來的電磁波的傳播方向，然后對整個傳播方向進行適當調(diào)整，確保其處于垂直或水平位置，逐步改善發(fā)射天線的發(fā)射功率。

（三）加強日常維護

由于中波廣播發(fā)射天線處于戶外，位置相對較高，做好日常維護工作，對確保整個系統(tǒng)安全運行有很大幫助。為了預防雷擊事故，在天線上必須加裝避雷設(shè)備，在雷雨季節(jié)要定期對設(shè)備進行調(diào)整和檢查，及時清理塔基部的絕緣子表面灰塵，保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。每年應該定期對中波廣播天線進行大修，這樣能夠保證天線正常發(fā)射信號。

四、結(jié)語

總之，中波廣播發(fā)射天線是廣播信號傳輸?shù)闹匾d體，為了確保廣播節(jié)目的正常播出以及高質(zhì)量播放，就應該對整個中波廣播天線的發(fā)射原理進行全面分析和了解，并在此基礎(chǔ)上更好地對發(fā)射天線的運行情況進行維護管理，確保其高質(zhì)量運行，提高節(jié)目播出質(zhì)量。