中波廣播發(fā)射天線原理與場區(qū)保護

宮艷峰

摘 要 本文對中波廣播發(fā)射天線原理進行了分析，闡述了對中區(qū)天線區(qū)以及天線區(qū)周圍人身的保護，提出了具體的保護措施，希望對天線區(qū)以及其周圍人身保護有所幫助。

【關鍵詞】中波廣播發(fā)射天線 原理 場區(qū)保護

隨著人們生活水平的不斷提高，城市化建設步伐不斷加快，在進行城市化建設時，很多中波發(fā)射臺從城市的邊緣區(qū)域逐漸變?yōu)槌鞘兄行膮^(qū)域，中波天線區(qū)周圍的高樓越來越多，中波廣播的傳播效率受到了非常大的影響，同時對覆蓋區(qū)的人身安全產生了一定的損害，需要對中波廣播發(fā)射天線的原理進行分析，制定相應的保護措施。

1 中波廣播發(fā)射天線原理分析

中波廣播發(fā)射天線在進行信號的發(fā)射時，常常選擇垂直振子單桅桿拉線天線鐵塔形式，這種形式在底部有著良好的絕緣性，天線通過饋線以及天調網絡連接到鐵塔底部。地網為敷設狀敷設的銅網，通常覆蓋在鐵塔中心深度大概在0.6-1.0m深度的區(qū)域。不僅能降低大地電流的損耗，同時還能增強天線輻射的效率。如圖1所示。同時整個天線的信號傳輸質量受到天線、饋線、地網以及天調網絡等指標的影響。

1.1 天線高度

中波天線輻射場強在水平方向為圓形，在垂直方向受到天線高度的影響。天線高度的選擇跟波長有關，在進行選擇時，通常選擇波長的1/4-1/2倍。這樣的高度范圍，不僅能夠為地面服務區(qū)提供最大的場強，同時還能避免因為天線長度過高時增加高仰角敷設天線波能量的問題。中波天線高度對天線的質量以及輻射功率起到很大的影響作用，目前中波臺在頻率1000kHz左右的頻段上選擇75m高的定型塔，在中波低頻段選擇140m左右的鐵塔。在選擇75m高定型塔時，為了保證天線有效高度，采用頂負荷天線，使天線底部的輸入阻抗增大，進而增強天線輻射的效率。因為天線效率可以反映出天線在進行高頻電流轉化到電磁波能量過程的程度，屬于一項重要參數(shù)，以天線的輻射功率與輸入功率比來進行確定。

1.2 地網

地網是垂直單桅桿天線系統(tǒng)中非常重要的一部分，天線的效率以及增益情況直接受到地網好壞的影響。中波天線輻射通過大地以及地網來形成電流回路，中波天線的實際增益為天線理論與效率的乘積。隨著地網的敷設，可以將大地的損耗降到最低。以鐵塔底部為中心的地網，從中心點以放射狀形式向周邊均勻輻射，在進行實際的敷設時，選擇120根φ2-3mm的銅導線或者銅包鋼來完成，這些導線的長度依據(jù)波形長度來定，一般選擇波形長度的一半。但是在一些特殊區(qū)域，比如沙漠中，受到土壤導電率的影響，增大了地損，減少了中波天線的實際增益。因此，在實際的敷設時，要根據(jù)土壤的實際導電率來定，適當增加地網導線的數(shù)量以及長度，使輻射效率得到保證。

2 中區(qū)天線區(qū)的保護

為了使中波廣播天線的覆蓋面得到有效保障，保證其正常進行傳播，對于中波廣播天線區(qū)采取一定的保護措施來進行保護，國家也出臺了相關的法律規(guī)定。在進行城市樓房的建設時，需要與天線區(qū)保持合適的距離，中波廣播波段的波長相對較長，同時具備很強的電磁波繞射能力，有著較遠的傳播距離，天線區(qū)以及周邊的高樓，會對電磁波輻射的場型產生較大的影響，降低中波傳輸過程中的繞射能力。中波無線電波在進行傳播時通過地面波的形式來進行，通過菲涅爾區(qū)理論可以對這種現(xiàn)象進行很好的解釋，以天線接收和發(fā)射點作為焦點，菲涅爾區(qū)為兩點圍成的橢球空間區(qū)域，因為該橢球區(qū)域呈狹長狀，可以將橢圓的長軸近似看為X軸，短軸近似看為Y軸，根據(jù)菲涅爾區(qū)理論來講，電場在Y軸上的傳播可以忽略，將電場的傳播看成是僅沿X軸進行傳播，也就是所說的地面?zhèn)鞑ァ５孛娌ㄔ谶M行傳播時會受到各種因素的影響，比如說地形、土壤導電率、距離等。天線區(qū)與建筑的距離越近，電磁波在傳播過程中受到的干擾越大，根據(jù)國家的法律規(guī)定，建筑物與天線區(qū)域之間的距離必須要大于d=250+h/sin3°，其中h為建筑物高，d為建筑物跟天線的距離。

3 天線區(qū)周圍人身的保護問題

因為天線場區(qū)在進行電磁波的傳輸時，會對人體健康造成一定的損害，為了避免這些損害的出現(xiàn)，需要制定相應的管理措施來保護周邊人群。通常在波長的1/2倍天線場區(qū)，也就是大約250m范圍內，存在著天線發(fā)射以及接收的全部電磁能，這些電磁能在電場與磁場之間以及與發(fā)射源之間進行交換。受到電荷以及高頻電流的影響，這些電磁能會產生非常強的磁場以及電場，也成為電磁感應場，為電磁污染最強的區(qū)域。

根據(jù)國家的相關文件規(guī)定，在這一區(qū)域禁止進行居住、施工以及建設等活動，避免對人體健康帶來影響。同時根據(jù)環(huán)境電磁波GB9175-88的標準規(guī)定，以電磁波輻射強度及其頻段特性對人體可能引起潛在性不良影響的閾下值為界，將環(huán)境電磁波容許輻射強度標準分為二級?！耙患墭藴省敝冈谠摥h(huán)境電磁波強度下長期居住、工作、生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者），均不會受到任何有害影響的區(qū)域；新建、改建或擴建電臺、電視臺和雷達站等發(fā)射天線，在其居民覆蓋區(qū)內，必須符合“一級標準”的要求?！岸墭藴省敝冈谠摥h(huán)境電磁波強度下長期居住、工作和生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者）可能引起潛在性不良反應的區(qū)域；在此區(qū)內可建造工廠和機關，但不許建造居民住宅、學校、醫(yī)院和療養(yǎng)院等，已建造的必須采取適當?shù)姆雷o措施。

4 結論

通過對中波廣播發(fā)射天線原理的分析，需要提高對中波廣播發(fā)射天線區(qū)的保護意識，與國家的相關政策規(guī)定保持一致，使城市建設與場區(qū)保護之間的矛盾得到緩解，促進城市建設進程以及人們群眾的身體健康。

參考文獻

[1]金偉.中波廣播發(fā)射天線原理與場區(qū)保護探究[J].西部廣播電視，2014（06）：134-135.

[2]馬曉.淺析中波廣播發(fā)射天線的原理[J].電子技術與軟件工程，2014（01）：63-64.

作者單位

赤峰廣播發(fā)射中心臺發(fā)射科 內蒙古自治區(qū)赤峰市 024005