芻議廣播發(fā)射天線技術(shù)及應(yīng)用

劉瑩

摘 要：廣播發(fā)射天線作為電視廣播系統(tǒng)中的重要組成部分，其工作情況對(duì)于電視廣播影響重大。了解并掌握廣播發(fā)射天線技術(shù)原理，對(duì)于改進(jìn)廣播電視工作十分必要。文章圍繞廣播發(fā)射天線有關(guān)情況進(jìn)行探討，首先介紹了廣播發(fā)射天線的基本情況，闡述了廣播發(fā)射天線的工作機(jī)理，對(duì)廣播發(fā)射天線的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)討論，最后就如何改進(jìn)廣播發(fā)射天線應(yīng)用質(zhì)量提出了自己的見解。

關(guān)鍵詞：廣播發(fā)射；天線；技術(shù)原理；應(yīng)用

引言

人類進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)以后，文化事業(yè)有了極大的發(fā)展。廣播電視以其覆蓋面廣、信息量大，傳輸速度快等優(yōu)點(diǎn)成為文化事業(yè)的項(xiàng)重要組成內(nèi)容，在宣傳、娛樂、教育等方面有著十分突出的貢獻(xiàn)。在廣播電視系統(tǒng)中，廣播發(fā)射天線的作用極為突出。他是廣播電視系統(tǒng)進(jìn)行電視信號(hào)接收和傳遞的重要設(shè)備，憑借著廣播發(fā)射天線優(yōu)異的技術(shù)特性，電視廣播信號(hào)的功率、傳輸質(zhì)量、信息量等都有了質(zhì)的提高。深入研究廣播發(fā)射天線運(yùn)作基本原理，提高電視廣播水平，保障電視廣播質(zhì)量，是廣播電視責(zé)任單位日常工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

1 廣播發(fā)射天線的基本情況

發(fā)射天線是廣播發(fā)射天線技術(shù)體系中的核心部分，要研究廣播發(fā)射天線技術(shù)，首先要理解發(fā)射天線的基本情況。大體而言，發(fā)射天線從功能上可以分為輸入阻抗、天線增益、天線極化方式，以及天線主瓣等幾個(gè)部分。在輸入阻抗方面，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將天線和饋線連接到一起，天線輸入阻抗維輸入電壓和輸入電流的比值，既二者比值越大，說明輸入阻抗越高。在這種條件下，輸入阻抗還俱有饋線特性阻抗的意義，當(dāng)頻率發(fā)生變化時(shí)，天線輸入阻抗隨之改變?；谶@個(gè)原因，在選擇天線時(shí)，應(yīng)注意輸入阻抗是否合適，以充分消除天線輸入阻抗中的電抗分量，確保發(fā)生天線輸入阻抗與饋線盡可能持平。在天線增益方面，天線增益體現(xiàn)的是天線在某一方向上接收或發(fā)送信號(hào)能力的大小，是天線的主要呼叫。在正常情況下，要提高天線增益，必須采用降低垂直面的方式進(jìn)行。而在水平面之內(nèi)，則需要保持全項(xiàng)的輻射。在天線極化方式方面，電場(chǎng)矢量的運(yùn)動(dòng)軌跡、形狀及方向等參數(shù)都是時(shí)間的函數(shù)，極化方式就是這個(gè)函數(shù)的物力體現(xiàn)，其研究的主體是發(fā)射天線發(fā)送的電磁波。在天線的主瓣方面，這個(gè)參數(shù)主要是用來表示天線功率輻射集中程度大小的。廣播發(fā)射天線，本質(zhì)上是對(duì)自由空間波和導(dǎo)行波進(jìn)行轉(zhuǎn)換的設(shè)備，是二者間的形式節(jié)點(diǎn)，以聲音和圖像為介質(zhì)的信息，經(jīng)過發(fā)射天線，轉(zhuǎn)換為電磁波，進(jìn)行廣域傳送，或者將電磁波轉(zhuǎn)換為聲音、圖像，以傳遞給使用者辨識(shí)。具體過程是由電視信號(hào)發(fā)射塔上各個(gè)頻段的天線的增益所構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)的。

2 廣播發(fā)射天線技術(shù)的基本原理

所謂廣播發(fā)射天線技術(shù)，指的是以廣播發(fā)射天線作為主要設(shè)備開展無線電信號(hào)發(fā)送、接收和轉(zhuǎn)換等相關(guān)技術(shù)。我們前面已經(jīng)說過，在無線電廣播系統(tǒng)中，廣播發(fā)送天線承擔(dān)著導(dǎo)行波和自由空間波間相互轉(zhuǎn)換的職能。目前，中短波是無線電廣播發(fā)射中所占比例最大，因而本文以中短波發(fā)射天線技術(shù)為例對(duì)廣播發(fā)射天線技術(shù)進(jìn)行探討。

對(duì)于發(fā)射中波信號(hào)的天線而言，垂直的結(jié)構(gòu)振子單桅桿拉線天線塔是其實(shí)現(xiàn)發(fā)射技術(shù)的首要選擇。在天線塔底部要采用絕緣材料作為安全防護(hù)隔離，防止發(fā)射塔金屬底部和天線不通過饋線等必要的設(shè)備直接相連。其次進(jìn)行地網(wǎng)設(shè)置，在這個(gè)環(huán)節(jié)，地網(wǎng)中心的確定是重中之重，地網(wǎng)中心通常位于鐵塔地面以上，確定好中心位置后進(jìn)行地網(wǎng)布設(shè)，地網(wǎng)為銅質(zhì)材料加工而成，可以在最大程度上避免電流損耗，降低能耗，此外，這種鋪設(shè)方式還有可以讓天線輻射率處于同一個(gè)水平層面之內(nèi)。發(fā)射天線自身結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是中波發(fā)射天線工作過程中的兩大影響因素，另外其垂直極化波的設(shè)置一定要比發(fā)射的極化波水平小。中波廣播主要用于地波廣播，經(jīng)由正確的廣播天線設(shè)置，可以顯著提高無線電廣播的抗干擾能力。

短波發(fā)射天線的基本原理和中波發(fā)射天線在很大程度上是一致的，二者間最大的區(qū)別是短波廣播的信息傳送距離更遠(yuǎn)，通常用于國(guó)際間的信息傳播，這個(gè)因素決定了短波天線和中波天線在設(shè)置上的差異性。

3 廣播發(fā)射天線技術(shù)的具體應(yīng)用

作為現(xiàn)代文明的產(chǎn)物之一，廣播電視在現(xiàn)代生活中作用非常巨大。隨著經(jīng)濟(jì)的繁榮，城市規(guī)模逐漸增大，人類社會(huì)活動(dòng)更加頻繁，電視廣播獲得了飛速發(fā)展，由此促進(jìn)了廣播發(fā)射天線技術(shù)的廣泛應(yīng)用。在諸多廣播發(fā)射天線技術(shù)應(yīng)用中，電視直播和電視轉(zhuǎn)播的應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)天線發(fā)射的無線電信號(hào)波長(zhǎng)的不同，電視廣播分為中波發(fā)射、短波發(fā)生和長(zhǎng)波發(fā)生三種。每一種都對(duì)應(yīng)的頻率。其中，中短波發(fā)射頻率應(yīng)用所占比例最高，是電視廣播技術(shù)應(yīng)用的主體。信號(hào)發(fā)射機(jī)和饋線是中短波電視廣播使用的最基礎(chǔ)設(shè)備，與之配套的還有衛(wèi)星接收站、微波機(jī)和收轉(zhuǎn)機(jī)等。變電站和配電間組成的供電單元負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的能量供應(yīng)。此外，為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，還需要匹配適當(dāng)?shù)睦鋮s裝置。中短波發(fā)射系統(tǒng)的冷卻裝置通常包括風(fēng)冷和水冷兩個(gè)系統(tǒng)，二者各有特點(diǎn)，協(xié)調(diào)運(yùn)作，滿足中短波電視廣播發(fā)射需要。監(jiān)視監(jiān)聽設(shè)備也是中短波發(fā)射技術(shù)應(yīng)用中不可或缺的一個(gè)組成部分。經(jīng)過多年的發(fā)展，中短波發(fā)射技術(shù)已經(jīng)較為成熟，具有以下兩個(gè)個(gè)方面的特點(diǎn)：一是中波廣播的發(fā)射功率一般較小，無線電信號(hào)以一種靠近地表的形式傳播。這種傳送方式具有受外界影響小，信號(hào)穩(wěn)定清晰的優(yōu)點(diǎn)。采用120個(gè)頻道進(jìn)行發(fā)射。二是短波發(fā)射的有效距離較中波更遠(yuǎn)，信號(hào)更加穩(wěn)定，因而長(zhǎng)用來進(jìn)行國(guó)際間的廣播通信。除此之外，無線電廣播發(fā)射技術(shù)也常常用來進(jìn)行調(diào)頻廣播。調(diào)頻廣播主要使用立體聲調(diào)頻發(fā)射機(jī)作為主要設(shè)備，立體聲調(diào)幅發(fā)射機(jī)功能豐富，具有直接或間接的調(diào)頻功能，能夠?qū)温暤馈⒘Ⅲw聲和復(fù)數(shù)的節(jié)目進(jìn)行調(diào)頻作業(yè)。簡(jiǎn)而言之，廣播發(fā)射天線技術(shù)是一種技術(shù)特性非常突出的無線電傳送技術(shù)，在信號(hào)保真、傳輸效率、抗噪音干擾等方面優(yōu)勢(shì)尤其明顯。

4 關(guān)于廣播發(fā)射天線技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化的相關(guān)建議

在看到廣播發(fā)射天線技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)同時(shí)，我們也不能忽視其具有的缺陷和不足。當(dāng)前的廣播發(fā)射天線技術(shù)設(shè)備，經(jīng)過多年的使用，其技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)逐漸不能滿足現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)于電視廣播的更高要求，此外，現(xiàn)階段電視廣播廠區(qū)保護(hù)尚不完善，無線電信號(hào)在傳送過程中依然會(huì)面臨許多干擾因素。針對(duì)這些問題，必須采取針對(duì)性措施加以改善、解決，以保證廣播發(fā)射天線技術(shù)在電視廣播事業(yè)方面應(yīng)用效能充分發(fā)揮。具體可以從以下幾個(gè)方面著手：一是要保障廣播發(fā)射天線技術(shù)應(yīng)用相關(guān)研究條件，為廣播發(fā)射天線技術(shù)科學(xué)研究提供充足的物力、財(cái)力和人力支持，促進(jìn)廣播發(fā)射天線技術(shù)的加快發(fā)展。二是加強(qiáng)廣播發(fā)射天線廠區(qū)的保護(hù)。其中的重點(diǎn)是對(duì)中波發(fā)射進(jìn)行保護(hù)。廣播發(fā)射天線附近不能有樓房等大型建筑存在，以防止降低無線電信號(hào)傳播質(zhì)量。其次要注意對(duì)天線區(qū)域內(nèi)人員的人身安全防護(hù)，防止無線電污染。

5 結(jié)束語

隨著我國(guó)社會(huì)主義精神文明建設(shè)事業(yè)的深入推進(jìn)，電視廣播事業(yè)發(fā)展迅猛，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活中發(fā)揮出的影響力和產(chǎn)生的作用越來越大。廣播發(fā)射天線是電視廣播的重要設(shè)備，其運(yùn)行情況對(duì)于電視廣播質(zhì)量有著重要的影響。相關(guān)單位要加大學(xué)習(xí)、研究力度，深刻掌握廣播發(fā)射天線及其應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)，不斷優(yōu)化改進(jìn)，提高電視廣播水平，保障電視廣播事業(yè)的正常進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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