淺談中波廣播天饋線系統(tǒng)及維護

劉延紅 劉向陽

摘 要： 中波廣播發(fā)射是一項系統(tǒng)工程，天饋線系統(tǒng)是其重要的組成部分，發(fā)射機輸出的調(diào)制功率是通過天饋線系統(tǒng)向空間輻射出去，檢驗發(fā)射效果的主要指標就是場強覆蓋面。根據(jù)無線電波的傳播特性，發(fā)射機的場強覆蓋，受天線結(jié)構(gòu)、地網(wǎng)鋪設、網(wǎng)絡匹配、地導系數(shù)和傳播路徑等因素影響較大。通常情況下天饋系統(tǒng)的維護質(zhì)量，直接關系到發(fā)射機是否能夠穩(wěn)定工作可靠有效的進行發(fā)射，做好天饋線的維護工作， 是維護工作中不可忽視的環(huán)節(jié)，是保證安全播出工作的質(zhì)量和效果關鍵。

關鍵詞： 天饋線系統(tǒng);地網(wǎng);饋線;網(wǎng)絡匹配

中波廣播的頻率范圍525.5KHz-1605.5KHz，中波發(fā)射天線多以拉線塔形式，發(fā)射與地面垂直的極化波，以天波和地波兩種方式傳播。

一、天饋線系統(tǒng)與發(fā)射機的關系

對發(fā)射機而言，天饋線系統(tǒng)是其唯一的負載和外接設備。對整個發(fā)射系統(tǒng)而言，又是其重要的組成部分，其品質(zhì)的好壞、優(yōu)劣關乎發(fā)射機及其他設備的安全運行。同時，它又擔負著電磁波的有效輻射、發(fā)射機之間的阻抗匹配、仰制干擾磁場、泄放雷電等重大作用。

中波天饋線系統(tǒng)由發(fā)射鐵塔、天線附屬件（基座、拉線、絕緣子、拉錨、塔燈）、避雷設施、地網(wǎng)及接地線、調(diào)配網(wǎng)絡、傳輸饋線及支架組成。

1、天線的基本特性

天線是將發(fā)射機所產(chǎn)生的射頻電能，轉(zhuǎn)化為向自由空間輻射的電磁波或接收自由空間的電磁波能量輸往接收機的系統(tǒng)，其幾個主要特性參量如下：

（1）天線的方向性系數(shù)：表示最大輻射方向能量的集中程度。

（2）天線的效率：天線的輻射功率與饋線跟天線的功率之比。

（3）天線的增益系數(shù)：在給定方向及距離上產(chǎn)生相同場強的條件下，參考天線上的輸入功率與被研究天線的輸入功率之比。

（4）天線的仰角：指天線的垂直方向圖上最大發(fā)射方向與地平線之間的夾角。

（5）天線的工作頻率范圍：也就是天線有效的運用頻率范圍。

（6）極化方式：把電場矢量的方向與電波傳播方向所構(gòu)成的平面稱為極化面。

中波天線采用垂直極化方式，垂直極化波沿地面?zhèn)鞑p耗比水平極化波沿地面?zhèn)鞑サ膿p耗小的多，以便能增強地波場強，所以中波發(fā)射天線塔座垂直于地面架設。在小功率（10KW以下）中波臺，常用一種76米高的輕型拉線塔作為發(fā)射天線。現(xiàn)在也有部分臺站使用一種自立式并饋天線。鐵塔的首選高度是λ/2左右，但也可以在0.3λ和0.5λ之間。

2、地網(wǎng)

地網(wǎng)是為了減少大地損耗而鋪設的。地網(wǎng)以鐵塔底部的中心為圓心，呈放射狀均勻向外鋪設。由120根直徑2-3mm的銅線，每根長度在0.25-0.5λ，深埋30cm-70cm，在一般地質(zhì)土壤條件下接地電阻應達到小于2Ω的標準，以滿足防雷要求。

3、饋線

饋線的作用是將發(fā)射機輸出的高頻信號傳送至發(fā)射天線，因此要求其能量損耗小，傳輸效率高。隨著全固態(tài)發(fā)射機的使用，發(fā)射機饋線通常采用特性阻抗為75Ω或50Ω的同軸電纜。同時各種電纜頭和插座也有75Ω或50Ω之分，用錯會產(chǎn)生反射。一般由于導體尺寸的誤差會存在±3Ω的誤差。

4、網(wǎng)絡匹配

發(fā)射機輸出阻抗為50Ω、75Ω或230Ω的純電阻阻抗通過相應阻抗的饋線送到天調(diào)室，而天線則是隨頻率、和高度、邊框等參數(shù)變化的復數(shù)阻抗，它們之間需要設計一個匹配網(wǎng)絡，使天線實部阻抗和饋線阻抗相等并抵消天線復數(shù)阻抗中的虛部電抗，完成天線阻抗和饋線特性阻抗的匹配。

二、自然現(xiàn)象和社會發(fā)展對天饋線系統(tǒng)的影響

天饋線系統(tǒng)的維護往往容易被忽視，尤其是天線鐵塔及其地網(wǎng)的維護。

1、天饋線系統(tǒng)一般都暴露在大自然中，承受著風吹雨打、等自然環(huán)境中各種有害物質(zhì)的侵蝕，會使塔體金屬部分的銹蝕、老化和損壞，饋線塑料絕緣部分易出現(xiàn)老化、甚至破碎。加之它占地面積大、高度高，一般遠離人們的視線，一旦出現(xiàn)問題不易發(fā)現(xiàn)，很容易成為事故隱患。為了延長天饋線的使用壽命，防止發(fā)生意外事故，須加強天饋線系統(tǒng)的維護工作。

2、社會發(fā)展對天饋線系統(tǒng)的影響

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市擴展的空間越來越小，中波臺的發(fā)射場地受到愈演愈烈的擠占;地網(wǎng)遭到破壞、拉線被拆除、饋線被盜割、支架被撞倒、調(diào)配網(wǎng)絡被一些不法之徒惡意破壞等，這些因素對發(fā)射系統(tǒng)構(gòu)成了嚴重的威脅。

綜上所述，就播出而言，一旦天饋線系統(tǒng)發(fā)生故障或遭到破壞，由此產(chǎn)生的后果是不可估量的，搶修起來是非常困的。因此，加強對天饋線系統(tǒng)的日常維護把事故扼制在萌芽狀態(tài)是非常重要的，也是非常必要的。

三、天饋線系統(tǒng)維護的主要內(nèi)容

1、天線的維護：天線的維護分為電器維護和結(jié)構(gòu)維護兩方面。

（1）電器維護

①阻抗匹配的調(diào)整

主要是測量饋線與天線的阻抗匹配，提高饋線效率。方法是：將高頻電橋放在調(diào)配室內(nèi)饋線窗中端，測量匹配網(wǎng)絡的輸入阻抗，如輸入阻抗不等于饋線的特性阻抗，則仔細調(diào)整天線網(wǎng)絡元件，直到輸入阻抗等于饋線的特性阻抗為止。

②絕緣電阻的測量

對于中波天線，塔體本身為帶電體，保證塔體與大地之間的絕緣是保證發(fā)射機正常工作的必要條件?？捎脫u表測其對地絕緣電阻。

2.結(jié)構(gòu)維護

（1）在建成第一年至第三年需要定期檢查整個結(jié)構(gòu)上連接螺栓的松緊度、塔身的垂直度、基度下沉等情況，以后每五至七年（根據(jù)情況而定），對塔身及其拉線進行全面檢查，測量及調(diào)整塔身的垂直度及拉線張力。如發(fā)現(xiàn)地錨銹蝕嚴重，鋼絲繩有斷線時，應根據(jù)程度及時更換。

（2）根據(jù)塔身的所處環(huán)境檢查，要進行除銹刷漆處理。

（3）定期檢查調(diào)配元件的發(fā)熱及損壞情況，并清除塵土，定期清潔底座絕緣子，定期檢查并地網(wǎng)的完整。檢查放電球打火情況，發(fā)生打火要及時處理，保持表面光潔度。

（4）定期檢查檢測天饋線系統(tǒng)的駐波比，每季度應檢測一次，并做好記錄。

（5）定期檢測避雷裝置及調(diào)配網(wǎng)絡的接地電阻，在夏季之前檢測避雷系統(tǒng)及地網(wǎng)。接地電阻應小于2Ω，調(diào)配網(wǎng)絡接地電阻小于4Ω。

（6）定期檢查饋線的接頭是否有發(fā)熱、松動現(xiàn)象，并檢測其絕緣電阻。

四、日常巡視的檢查

1.根據(jù)臺內(nèi)天線、場地大小數(shù)目多少，分期、分區(qū)、檢查并作好記錄。

2.檢查至少每周一次，遇到雷雨、大風、雪雹后要及時巡視，在重要播出期、節(jié)假日更要加強巡視。巡視主要以望遠鏡來查看天線上部結(jié)構(gòu)，必要時登高查看。

3.定期清除塔身底部的雜物、雜草等，以防天線打火短路造成停播。

4.定期檢查天線和調(diào)配網(wǎng)絡的避雷裝置，檢查饋線的保護接地情況。

5.定期清理天調(diào)室內(nèi)蜘蛛網(wǎng)、灰塵，檢查是否進了老鼠、蛇等動物。

總之，要做好天線維護工作，就要做到有計劃、勤檢查、勤維護，確保安全播出，萬無一失。以上是自己在工作中的一些體會，不妥之處請指正。

參考文獻

[1]《DX中波發(fā)射機與天饋線網(wǎng)絡》? 謝蘇漢著 陜西出版?zhèn)髅郊瘓F陜西科技出版社2013年2月1版.

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