試論廣播發(fā)射天線的原理與維護(hù)

陳聰

摘 要：改革開放后，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作取得了舉世矚目的成績，在此背景下，國內(nèi)廣播事業(yè)的發(fā)展獲得了長足的進(jìn)步。對于廣播發(fā)射工作而言，發(fā)射天線尤為重要，而由于各種不良因素的影響，廣播發(fā)射天線容易發(fā)生各類故障，其嚴(yán)重地影響了廣播發(fā)射工作的質(zhì)量與效率，并可能造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。本文主要探討了廣播發(fā)射天線的運(yùn)行原理以及相應(yīng)的維護(hù)措施，供有關(guān)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：廣播發(fā)射天線；運(yùn)行原理；維護(hù)措施

作為廣播發(fā)射系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，廣播天線的運(yùn)行質(zhì)量很大程度上決定了信號發(fā)射工作的質(zhì)量。綜合來看，廣播天線運(yùn)行原理較為復(fù)雜，因此工作人員必須投入足夠的精力、吃透廣播天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計與運(yùn)行原理、加強(qiáng)天線日常維護(hù)工作，如此方能最大程度地保障廣播天線的工作質(zhì)量。

1 廣播發(fā)射天線的運(yùn)行原理

1.1 發(fā)射天線原理

由于天線導(dǎo)體終端處于開路狀態(tài)，因此當(dāng)單根饋線將高頻電流輸送至位于天線上的導(dǎo)體時，導(dǎo)體表面會積聚電荷，電荷的量會隨著時間的推移而發(fā)生相應(yīng)的改變。另外，地面也會發(fā)生電荷感應(yīng)現(xiàn)象，這對天線輻射場具有一定的影響。某些情況下天線輻射效率會大幅降低，通常引起上述現(xiàn)象的深層次原因是天線等效高度與實際高度不一致。因此，我們可以通過改善天線上的電流分布狀況來實現(xiàn)提升天線輻射效率的目的。

源定向輻射與無源定向輻射都可以實現(xiàn)加強(qiáng)某一方向輻射場的目的。各級放大電路、負(fù)載與放大器之間、被測電路測量儀器之間、接收機(jī)、天線或揚(yáng)聲器與輸出電路之間容易形成阻抗匹配。需要特別指出的是，相關(guān)擴(kuò)音機(jī)的揚(yáng)聲器與輸出電路之間必須形成阻抗匹配，否則揚(yáng)聲器將無法實現(xiàn)滿狀態(tài)運(yùn)行，從而可能影響音質(zhì)與音量[1]。

1.2 磁基本振子的輻射

與物理學(xué)中的夸克類似的是，至今沒有證據(jù)表明自然界中有單獨(dú)存在的磁流與磁荷。嚴(yán)格來講磁基本振子是虛擬的物質(zhì)。磁基本振子與電基本振子相較，后者的輻射場極化方向呈現(xiàn)出相互正交的狀態(tài)，除此之外，二者在物理特性上保持高度一致。

1.3 電基本振子

電流元是電基本振子的別稱。物理上將一段理想的、波長遠(yuǎn)大于長度、半徑又遠(yuǎn)小于長度的高頻電流直導(dǎo)線定義為電基本振子。由于更為復(fù)雜的天線輻射特性的研究基礎(chǔ)是電基本振子的輻射特性，因此結(jié)構(gòu)與功能復(fù)雜的天線一般是由電流元構(gòu)成的。電長度是決定輻射功率的關(guān)鍵因素，在幾何長度保持不變的條件下，波長越長或者頻率越低，則輻射功率越小。由于一般討論的是理性狀況下的頻率變化，因此通常不考慮空間內(nèi)其他場源，這也就意味著距離與輻射頻率大小以及變化無關(guān)聯(lián)。

一般情況下，人們用一個等效電阻所吸收的功率來表示天線輻射的功率，業(yè)界以輻射電阻Rr來表示等效電阻。

2 廣播發(fā)射天線的維護(hù)措施

2.1 加強(qiáng)日常巡檢工作

為了最大程度地保障廣播天線的運(yùn)行質(zhì)量，需要加強(qiáng)對天線的日常巡檢工作。為了實現(xiàn)上述目的，應(yīng)當(dāng)明確廣播站工作場地的面積以及天線的數(shù)量，如果臺區(qū)面積較大，則需要加派巡檢人員，以求做好檢查工作并詳盡記錄檢查數(shù)據(jù)；事實表明，在季節(jié)交接之時，發(fā)射天線的張力可能發(fā)生相應(yīng)的改變，因此維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)在季節(jié)交替之時適當(dāng)調(diào)整天線的張力，從而確保天線處于正常工作狀態(tài)；天線的卸扣、拉線與繩圈等部位需要定期上黃油，防止出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象，為天線埋下安全隱患；發(fā)射天線的外觀需要無明顯污垢，同時維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查天線的松緊度，既不能太松、也不能太緊[2]。

天線桅桿部位需要定期噴涂防腐漆，必須充分保障防腐漆的質(zhì)量合格，如此方能實現(xiàn)保護(hù)桅桿免受腐蝕的目的；天線在裝卸貨時極有可能被損壞，因此有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)的程序來開展裝卸貨工作，在工作中盡量避免天線直接觸地。需要嚴(yán)格檢查天線外表是否出現(xiàn)銹蝕以及斷裂現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)射天線有先天缺陷，必須及時更換，以免影響天線后續(xù)使用效果、造成經(jīng)濟(jì)損失；天線的絕緣子也是日常巡檢的重點(diǎn)對象，由于絕緣子表面容易積聚灰塵，灰塵量達(dá)到一定限值時會嚴(yán)重影響絕緣子的各類功能，為此，維護(hù)人員需要經(jīng)常性地清理絕緣子灰塵，保持其外表整潔；對于廣播發(fā)射天線而言，對地絕緣強(qiáng)度十分重要，在合理范圍內(nèi)，絕緣強(qiáng)度愈高愈好，當(dāng)出現(xiàn)絕緣強(qiáng)度不斷降低的現(xiàn)象時，必須盡快尋找故障原因，并采取有效措施予以解決。

2.2 加大廣播發(fā)射天線維護(hù)力度

通常情況下，廣播站的發(fā)射天線是直接暴露在室外的，各種外界不良因素如雷暴、大風(fēng)、降水等有可能改變天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、銹蝕天線，從而影響天線的工作質(zhì)量。為此，廣播站必須加強(qiáng)對天線的日常維護(hù)力度，從而達(dá)成最大程度提升天線使用壽命的目標(biāo)。根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗來看，惡劣天氣是在短時間內(nèi)破壞天線結(jié)構(gòu)、降低其穩(wěn)定性的主要因素，為此，廣播站需要加強(qiáng)與氣象部門的合作，以求第一時間獲取準(zhǔn)確的氣象資料、分析近期內(nèi)可能出現(xiàn)的極端天氣，從而采取針對性的舉措來確保天線的安全。

在雷暴天氣來臨前，檢查天線接地狀態(tài)是否良好、檢查防雷擊裝置質(zhì)量是否穩(wěn)定、是否安裝到位；在暴風(fēng)雨來臨前，維護(hù)人員需要把發(fā)射天線放下，否則天線可能在強(qiáng)風(fēng)力環(huán)境中被折斷；另外，維護(hù)人員必須做好清潔絕緣子的工作，經(jīng)常性地檢查絕緣子上表面的灰塵含量是否處于合理狀態(tài)，清理灰塵后應(yīng)當(dāng)噴灑防塵劑，如此能夠最大程度地避免絕緣子表面短期內(nèi)灰塵含量超標(biāo)現(xiàn)象出現(xiàn)；在寒冷的冬季，為了避免發(fā)生冰柱懸掛天線促使天線被折斷的情況，維護(hù)人員需要實時監(jiān)測天氣狀況與天線積雪狀況，做好清雪融冰工作；維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)經(jīng)常性地為緊固天線的螺栓涂抹黃油，如此能夠有效地防止天線生銹。最后，需要特別指出的是，維護(hù)人員在開展對發(fā)射天線的維護(hù)保養(yǎng)工作時，必須嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)行事、嚴(yán)格控制黃油等抗腐蝕材料的品質(zhì)，處理天線故障時應(yīng)當(dāng)小心細(xì)致，避免對天線造成二次損傷[3]。

3 結(jié)語

廣播發(fā)射天線的工作原理較為復(fù)雜、日常維護(hù)工作涵蓋多項內(nèi)容、涉及多個技術(shù)領(lǐng)域，因此負(fù)責(zé)天線維護(hù)的人員應(yīng)當(dāng)積極提升自身綜合素質(zhì)、充分了解天線運(yùn)行機(jī)理、在維護(hù)工作中保持小心謹(jǐn)慎的態(tài)度，如此方能有效地保障天線的質(zhì)量，從而促進(jìn)我國廣播事業(yè)的長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙建利.廣播發(fā)射天線技術(shù)的應(yīng)用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（03）.

[2]王雅琴.廣播發(fā)射天線技術(shù)及應(yīng)用研究[J].西部廣播電視，2014（13）.

[3]李江華.廣播發(fā)射天線技術(shù)及應(yīng)用研究[J].西部廣播電視，2015（02）.