常見中波廣播發(fā)射天線構(gòu)成原理與技術(shù)維護(hù)

洛嘎卓瑪

中波廣播實(shí)際的工作中具備著其他廣播系統(tǒng)不具備的特殊優(yōu)勢，對提升電臺(tái)信息傳播的范圍和質(zhì)量以及促進(jìn)我國廣播的高效發(fā)展方面都具備十分顯著的成效。廣播所覆蓋的區(qū)域變得越來越廣，在科技的主導(dǎo)下，中波發(fā)射的相關(guān)設(shè)計(jì)以基本采用數(shù)字化和固態(tài)化，這些技術(shù)的有效應(yīng)用大大減少了該系統(tǒng)的故障率，使得播出質(zhì)量也大大提升。而天饋線系統(tǒng)作為中波廣播系統(tǒng)中的重要零配件，是整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中唯一的負(fù)載和外部設(shè)施，承擔(dān)著電磁波高效輻射、與發(fā)射機(jī)的抗阻匹配、抑制干擾磁場、泄放雷電等重要作用。

1 中波廣播發(fā)射天線主要組成部分參數(shù)及其運(yùn)行原理

1.1 天線

天線可以將傳輸線送來的射頻已調(diào)波電能轉(zhuǎn)換成向空間傳播的電磁波能量，也可接收空間電磁波的能量轉(zhuǎn)換成電能，并通過饋線倒送給發(fā)射機(jī)。天線性能的好壞與廣播通訊質(zhì)量關(guān)系很大，應(yīng)注意在提高天線性能上下功夫。天線的基本結(jié)構(gòu)主要包括：天線振子（天線幕）、支撐物、饋線、拉線等。現(xiàn)在使用最廣泛的是桅桿式單塔天線或自立塔天線。中波發(fā)射中的天線通常是以拉塔形式存在，傳播與外界垂直的極化波。在其具體的工作流程中，中波天線塔的絕對高度通常會(huì)影響其使用效率以及天線的有效輻射范圍，當(dāng)天線的絕對高度大于傳播頻率的半波長，就會(huì)出現(xiàn)許多副瓣，當(dāng)副瓣過多時(shí)，可能就會(huì)出現(xiàn)仰角的輻射波出現(xiàn)能量過大的狀況，進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致天波的衰落現(xiàn)象。當(dāng)天線的實(shí)際高度比較小時(shí)，又處在中低波段的頻率時(shí)，天線的可以輻射的范圍則會(huì)不斷的縮小?，F(xiàn)階段，市面上已經(jīng)出現(xiàn)了錐面頂?shù)闹胁ㄐ⌒吞炀€系統(tǒng)，其天線的實(shí)際高速從76～140m左右，其體型與占地面積也變得更加的小巧。

1.2 地網(wǎng)

在常見的中波天線系統(tǒng)中，地網(wǎng)也是其非常重要的地面組成部分，地網(wǎng)安裝的質(zhì)量好壞與天線一樣的重要，直接決定了天線信號(hào)可實(shí)際增加的高低與天線傳播效率的好壞。在安裝地網(wǎng)時(shí)，如果想要提升整個(gè)系統(tǒng)的傳輸速率，則就需要從減少地網(wǎng)電流損失方面著手，與地面距離不超過0.7m處，通常需要120根天線，地網(wǎng)的導(dǎo)線直徑我們應(yīng)當(dāng)控制在3mm左右。同時(shí)應(yīng)當(dāng)按相關(guān)安裝操作與流程去進(jìn)行安裝，在安裝試運(yùn)行時(shí)，地網(wǎng)的一般土壤接地電阻應(yīng)當(dāng)小于2Ω。

1.3 饋線

饋線一般由內(nèi)外2層導(dǎo)線組成，形成2個(gè)籠形。外層導(dǎo)線是接地的，起屏蔽作用，以減少沿內(nèi)層導(dǎo)線傳輸?shù)母哳l能量以輻射的形式外泄內(nèi)層導(dǎo)線是饋電的，和外層導(dǎo)線間由絕緣子分開。中波饋線是以地電流形成回路的。為了減少損耗，應(yīng)沿饋線的線路在地面下埋設(shè)地線，地線應(yīng)沿每根饋線桿與饋線的外層導(dǎo)線焊接。饋線按承接功率的大小以及發(fā)射機(jī)高頻負(fù)載阻抗的要求，有不同的特性阻抗和結(jié)構(gòu)形狀。饋線其主要用于連接天線和發(fā)射機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，屬于整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的核心組件之一，其可以對廣播產(chǎn)生的高頻能量進(jìn)行快速傳輸。同軌電纜在傳輸過程中對信號(hào)產(chǎn)生的損失現(xiàn)象主要取決于兩個(gè)因素：一是內(nèi)外導(dǎo)體表面的高頻電流在表面電阻上的流失。二是內(nèi)外導(dǎo)體之間絕緣材料傳輸高頻能量時(shí)產(chǎn)生的介質(zhì)損耗。

外界溫度對于饋線損耗程度的增加是影響巨大的，當(dāng)外界溫度發(fā)生改變時(shí)，同軸電纜的內(nèi)外導(dǎo)體溫度和電流通過率都會(huì)產(chǎn)生不同程度的變化，同軸電纜所表現(xiàn)出來的電流參數(shù)也會(huì)發(fā)生改變，我們以銅為導(dǎo)體的饋線作為例子，其各項(xiàng)系數(shù)的衰減隨著溫度改變而改變的現(xiàn)象是外界溫度每上升一度，饋線的損耗系數(shù)就在0.2%左右徘徊。

對于額定功率來說，我們一般采用額定平均功率和額定的最大功率來表示。其中額定功率是指在運(yùn)行狀態(tài)下，不導(dǎo)致熱擊穿能長期穩(wěn)定輸送的最大功率，其受到了線路內(nèi)部溫度的限制，其最高溫度不可以超過介質(zhì)所能承受的最高溫度。額定最大功率則指處在工作狀態(tài)下，不發(fā)生電擊穿所能傳送的最大功率，其受限于該條線路所能承受的最大電壓。在實(shí)際工作中，如果傳統(tǒng)的功率為脈沖功率我們應(yīng)當(dāng)從額定的最大功率角度去考慮系統(tǒng)的承受范圍，而傳送的功率引起的溫度過高導(dǎo)致內(nèi)外介質(zhì)軟化的場景，我們應(yīng)當(dāng)從平均角度去考慮。

1.4 匹配網(wǎng)絡(luò)

發(fā)射天線的匹配網(wǎng)絡(luò)，其主要基礎(chǔ)職能就是為了確保饋線系統(tǒng)、天線抗組間形成匹配效應(yīng)，從而幫助天線增加傳輸效率達(dá)到良好輸出，同時(shí)，天線自身具備互逆，實(shí)際高度較高的天線可具備較強(qiáng)的信號(hào)接收特性，可能會(huì)接收外界其他高頻信號(hào)影響到整體信號(hào)的質(zhì)量，對播出質(zhì)量造成負(fù)面效果。因此在整個(gè)匹配系統(tǒng)當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)含有防止信號(hào)干擾頻率信號(hào)的防干擾系統(tǒng)。

2 中波廣播發(fā)射天線的日常技術(shù)維護(hù)

在實(shí)際開展維護(hù)工作時(shí)，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)采用針對不同的部件采用相應(yīng)的維修方式，區(qū)別對待的有饋線支撐桿、塔底、以及底座情況。因?yàn)樘炀€處于外界，外界的天氣因素多變，撐桿常常會(huì)受到外界自然因素與化學(xué)因素的腐蝕，因此我們一定要做好支撐桿的防腐工作，通過噴涂油漆的方式來對其進(jìn)行有效解決。維修人員還應(yīng)當(dāng)對塔桅結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)排查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)塔桅個(gè)別部位出現(xiàn)一些開裂情況。同時(shí)要保證塔桅結(jié)構(gòu)連接處的緊密連接，一些受到腐蝕的螺絲應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更換。塔桅拉繩出現(xiàn)腐蝕的情況，在一個(gè)捻距范圍內(nèi)，超過表面積40%的銹跡就應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行更換。塔桅拉繩其材質(zhì)若是鋼絞線，一旦出現(xiàn)表面有銹跡或者出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象也應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更換。而在支撐桿的保養(yǎng)工作時(shí)，維修人員還需要定期檢查其拉伸力的數(shù)值是否達(dá)到了最優(yōu)程度，并對其整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善與優(yōu)化。除了上述內(nèi)容之外，中波廣播天線其他的維護(hù)工作還可以從以下幾點(diǎn)入手。

定期檢查天饋線系統(tǒng)的駐波比，通常情況下，每季度每個(gè)月的第二周可以大檢一次。在檢測時(shí)需要做好相關(guān)的參數(shù)記錄，定期用網(wǎng)絡(luò)分析儀器建設(shè)天線輸入阻抗、匹配網(wǎng)絡(luò)的匹配情況等等，在值班時(shí)需要觀察發(fā)射機(jī)的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)測其發(fā)射功率，如果發(fā)射機(jī)指示器現(xiàn)實(shí)發(fā)射功率低于正常值，就表明外界反饋線可能出現(xiàn)了問題。定期采用場強(qiáng)儀監(jiān)測發(fā)射臺(tái)周邊場強(qiáng)情況，及時(shí)得了解電臺(tái)的信號(hào)覆蓋范圍是夠正常以及收聽質(zhì)量的好壞，出現(xiàn)情況及時(shí)對周邊進(jìn)行排查，通過數(shù)據(jù)的改變來進(jìn)行針對性的整改。夏季天氣多變，外界的天饋線容易受到外界天氣影響，因此在入夏前我們就應(yīng)當(dāng)提前對地線接線土壤進(jìn)行電阻檢測，查看接地電阻是否符合避雷標(biāo)準(zhǔn)小于2Ω，調(diào)配網(wǎng)絡(luò)接線電阻也不應(yīng)當(dāng)大于4Ω，發(fā)現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)一定要及時(shí)給出應(yīng)對措施，以免發(fā)生意外影響廣播電臺(tái)的正常工作。同時(shí)檢查調(diào)配原件各個(gè)連接處是否出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，接觸是否良好，是不是緊密連接，電容有無過熱放電現(xiàn)象，有無短路痕跡，檢查饋線接頭是否出現(xiàn)溫度過高以及接觸不良的現(xiàn)象。同時(shí)還需要經(jīng)常清掃塔體、調(diào)配室附近的雜草和其他異物，預(yù)防因?yàn)橥饨珉s物接觸產(chǎn)生的短路現(xiàn)象。定期檢查各個(gè)接線、地網(wǎng)線其絕緣層是否完好，有沒有出現(xiàn)過內(nèi)導(dǎo)體外露或絕緣層斷裂現(xiàn)象，特別是查看放電球下端和地線的焊接點(diǎn)是否完好，定期對電球間距進(jìn)行合理調(diào)整，做好最整套系統(tǒng)的定期排查工作，每天在電臺(tái)廣播停播期間，派專人沿饋線向發(fā)射機(jī)方向來開展排查工作，避免產(chǎn)生人為破壞現(xiàn)象。當(dāng)處在農(nóng)收期間，還需要注意防止機(jī)械掛傷中波發(fā)射線路，撞壞饋線及其支撐結(jié)構(gòu)。同時(shí)加強(qiáng)與當(dāng)?shù)毓?、鄉(xiāng)政府、學(xué)校的聯(lián)系，做好相應(yīng)的宣傳教育工作，教育當(dāng)?shù)厝罕娕c學(xué)生提升自身修養(yǎng)，愛護(hù)電臺(tái)廣播設(shè)施，減少人為損壞現(xiàn)象的發(fā)生。

3 結(jié)語

中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行的各種設(shè)施中，天饋線是唯一處在外界的運(yùn)行設(shè)備，對于整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)來說其又是重要組成部分，其性能的好壞則直接決定著信號(hào)的傳播質(zhì)量，因此需要工作人員深刻了解天饋線的重要性。同時(shí)加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，做到實(shí)踐與理論相結(jié)合，時(shí)刻把握中波天線的實(shí)際運(yùn)行情況，同時(shí)做好天線的日常維護(hù)工作，進(jìn)而不斷的提升廣播效率、質(zhì)量，促進(jìn)我國廣播事業(yè)的高速發(fā)展。