中波廣播發(fā)射天線原理與場區(qū)保護(hù)策略探究

張耀勇

（山西省廣播電視局忻州中波轉(zhuǎn)播臺，山西 忻州 034000）

隨著網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)都開始廣泛使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，新媒體運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對信息傳播方式進(jìn)行了技術(shù)革新，傳統(tǒng)的廣播電臺受到嚴(yán)重影響。廣播電臺傳播信息的形式依然有存在的意義，廣播電臺部門必須優(yōu)化廣播電臺的技術(shù)，提高廣播電臺的發(fā)射信號質(zhì)量。

1 中波廣播發(fā)射天線的原理

中波廣播發(fā)射天線主要通過垂直振子單桅桿拉線天線鐵塔完成信號發(fā)射，這種方式主要優(yōu)點(diǎn)是絕緣效果好，同時(shí)還能利用饋線完成天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和鐵塔的連接。地網(wǎng)方面在鐵塔中心位置使用輻射銅網(wǎng)結(jié)構(gòu)，地網(wǎng)深度在1m上下，這樣地網(wǎng)可以降低中波廣播的電力損壞，還能增強(qiáng)發(fā)射天線信號的輻射頻率。

1.1 天線高度

中波廣播發(fā)射天線的高度應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況考慮，發(fā)射天線高度不同最后發(fā)射信號的各方面都不同，主要對發(fā)生信號的輻射頻率和傳輸效率有很大影響。中波廣播發(fā)射天線在發(fā)射信號時(shí)呈現(xiàn)圓形的強(qiáng)水平方向，也可以說是以發(fā)射天線為中心呈球狀向四周發(fā)射信號，這就是中波天線發(fā)射形成的輻射場，所以天線高度越高，中波廣播天線最后形成的輻射場就越大，信號效果和傳輸效率就會有不同效果。根據(jù)天線高度不同測量不同的天線發(fā)射信號的效果，最后得出結(jié)論天線高度如果設(shè)置在0.25～0.5個(gè)波長范圍之內(nèi)，最后得到的輻射場最大，發(fā)射出的信號傳播效果最好，同時(shí)因?yàn)樘炀€高度的原因，還可以避免其他輻射波的干擾，信號的傳播效果和質(zhì)量得到提高，這個(gè)范圍內(nèi)傳播的信號廣播關(guān)注接收效果最好。中波廣播發(fā)射天線在高度的選擇上可以采用150m左右的發(fā)射鐵塔，或者是80m左右的定型發(fā)射塔。中波廣播發(fā)射信號時(shí)可以將信號發(fā)射頻段鎖定在1100kHz左右，通常使用150左右的鐵塔可以發(fā)射中波整個(gè)波段的信號，而80m左右的定型發(fā)射塔一般用于發(fā)射中波波頻較低的波段信號。

1.2 地網(wǎng)

中波天線發(fā)射信號主要受發(fā)射天線高度和地網(wǎng)兩方面的影響，地網(wǎng)的構(gòu)建效果直接影響中波天線發(fā)射信號的效果，中波天線發(fā)射信號時(shí)以天線為球體圓心向四周發(fā)射廣播信號，而地網(wǎng)則是通過周圍的大地對發(fā)射塔底部為圓心向周圍進(jìn)行信號傳播。地網(wǎng)構(gòu)建的材料一般是銅金屬，線路一般為銅導(dǎo)線或者銅包線，二者的選用應(yīng)該結(jié)合地網(wǎng)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合集體情況就行考慮。因?yàn)橹胁ㄌ炀€發(fā)射信號時(shí)，會在地表形成電流，而土地的導(dǎo)電效果并不好，廣播信號在地面進(jìn)行傳播時(shí)會隨著距離不斷減弱，傳播的距離越遠(yuǎn)信號強(qiáng)度越低。而在地表產(chǎn)生的電流經(jīng)過地網(wǎng)回流到發(fā)射塔天線底部的位置，與中波發(fā)射天線會形成強(qiáng)大的電流，而地網(wǎng)與天線之間存在地電阻，地電阻隨著中波發(fā)射天線的高度不斷變化，中波發(fā)射天線的高度越高地阻值越低，中波發(fā)射天線的高度越低地阻值越大，所以如果中波天線在地面發(fā)射，那么形成的電流會對整個(gè)發(fā)射過程產(chǎn)生很大影響，因此將中波發(fā)射天線的高度設(shè)置在很高的發(fā)射塔上。在實(shí)際的中波天線發(fā)射信號塔在選擇建設(shè)時(shí)應(yīng)該對當(dāng)?shù)赝寥赖膫鞑バ盘枩p弱程序進(jìn)行測量，然后根據(jù)測量結(jié)果鋪設(shè)地網(wǎng)。地網(wǎng)的鋪設(shè)也要結(jié)合兩者之間的關(guān)系對中波發(fā)射天線的具體布置情況進(jìn)行綜合分析，將中波發(fā)射天線的信號效果最大化，提高信號的覆蓋程度[1]。

1.3 中波天線的構(gòu)成

中波廣播發(fā)射天線采用垂直振子單桅桿拉線天線與發(fā)射鐵塔采用絕緣效果，然后利用饋線和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與塔底連接。塔底處使用銅線構(gòu)建高度1m左右的圓形架，然后在土壤中鋪設(shè)銅制地網(wǎng)，降低地網(wǎng)與發(fā)射天線的電流，同時(shí)增強(qiáng)發(fā)射天線發(fā)出的信號質(zhì)量和傳播區(qū)域。所以在中波廣播的整個(gè)系統(tǒng)中，發(fā)射天線、饋線、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)及地網(wǎng)共同影響發(fā)射信號，發(fā)射天線、發(fā)射塔等絕緣系統(tǒng)的構(gòu)建同樣對發(fā)射信號有直接影響。

2 中波廣播發(fā)射場區(qū)保護(hù)策略

2.1 對中波廣播發(fā)射場區(qū)進(jìn)行保護(hù)

對中波廣播發(fā)射場區(qū)進(jìn)行有效保護(hù)可以提高發(fā)射信號的傳輸效率和效果，增加發(fā)射信號的傳播范圍，因此廣播部門必須重視對中波廣播發(fā)射場區(qū)的保護(hù)，并開展對中波發(fā)射場區(qū)的有效保護(hù)措施。如今我國廣播電臺相關(guān)部門對保護(hù)廣播發(fā)射天線場區(qū)的保護(hù)工作作出詳細(xì)規(guī)定，提升廣播發(fā)射天線場區(qū)保護(hù)意識，加強(qiáng)了實(shí)際的發(fā)生天線場區(qū)保護(hù)工作。規(guī)定中對廣播發(fā)射天線場區(qū)的位置選擇做了詳細(xì)規(guī)劃，要求場區(qū)選擇不能在大量住房附近，必須遠(yuǎn)離居住區(qū)，防止發(fā)射天線的信號被水平方向的高樓建筑所阻擋，影響發(fā)射信號的傳播效率和質(zhì)量，而且在廣播發(fā)射天線場區(qū)內(nèi)也不能建造樓房，將樓房對發(fā)射信號造成的影響降到最低。除了高層樓房對發(fā)射信號的影響外，發(fā)射信號對于樓房之內(nèi)的居民也有很大影響，中波廣播發(fā)射天線發(fā)射的信號的特點(diǎn)是波頻低、波段長，所以信號的輻射性很強(qiáng)。因此如果廣播發(fā)射天線場區(qū)內(nèi)如果有居民在樓房內(nèi)居住，那么長時(shí)間的輻射會被居民的身體造成不可逆的永久性傷害，對身體危害極大，而居民居住的樓房距離廣播發(fā)射天線場區(qū)越近，廣播發(fā)射信號被阻擋的可能越大，信號被阻擋，廣播信號傳播質(zhì)量和效率都會下降，廣播聽眾接收的信號效果差，廣播電臺給聽眾帶來極差的體驗(yàn)；而廣播發(fā)射信號被阻擋后，信號對居民的輻射就會增多，因此居民住宅離廣播發(fā)射天線場區(qū)越近，所受到的輻射就越多，最后對身體造成的輻射傷害就越大、越嚴(yán)重。所以對中波廣播發(fā)射天線區(qū)域進(jìn)行有效的保護(hù)是極其有必要的，無論是保護(hù)廣播發(fā)射信號質(zhì)量，還是保護(hù)對居民身體健康，我們都要做好中波廣播天線場區(qū)的保護(hù)措施。

2.2 對中波廣播發(fā)射場區(qū)內(nèi)人員安全進(jìn)行保護(hù)

除了對中波廣播發(fā)射場區(qū)的保護(hù)外，對中波廣播發(fā)射場區(qū)的人員進(jìn)行安全保護(hù)也是非常重要的。中波廣播天線發(fā)射的電磁信號具有輻射性，輻射范圍在250m左右，而在這250m的輻射范圍內(nèi)可以再細(xì)分一個(gè)波長為0.5λ的天線近場區(qū)，這個(gè)區(qū)域內(nèi)電磁能無法轉(zhuǎn)換為輻射能量，而是在電場和磁場間進(jìn)行能力轉(zhuǎn)換，或者跟發(fā)射天線的場域進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，所以從發(fā)射天線發(fā)射出去的輻射能力還會回到發(fā)射天線場區(qū)一部分，發(fā)射天線場域內(nèi)存在密布的電荷或者場域內(nèi)的強(qiáng)弱磁場，因此返回的那部分輻射能量最終還是受到場域內(nèi)電荷或者電流的控制。在這個(gè)過程中，磁場能量在中波廣播發(fā)射場區(qū)內(nèi)一直處于能量交換狀態(tài)，所以在場區(qū)內(nèi)工作的廣播信號發(fā)射人員可能會受到不斷轉(zhuǎn)換的輻射能量影響，長此以往場區(qū)內(nèi)工作人員遭受長期的電磁能力腐蝕，最后對身體機(jī)能造成極大的破壞，往往引發(fā)重要惡性疾病。因此對中波廣播發(fā)射場區(qū)內(nèi)的人員進(jìn)入一定要嚴(yán)格控制，非正式工作人員嚴(yán)禁進(jìn)入場區(qū)，相關(guān)工作人員在工作時(shí)應(yīng)該穿戴輻射防護(hù)服，對中波廣播發(fā)射天線場區(qū)內(nèi)的人員進(jìn)行有效的保護(hù)。同時(shí)要對廣播發(fā)射天線場區(qū)的工作人員加強(qiáng)安全教育的培訓(xùn)，讓工作人員了解到工作過程中會產(chǎn)生的輻射情況，然后從員工自身方面提高保護(hù)意識，從場內(nèi)到場外設(shè)置配套的保護(hù)措施，對場區(qū)周圍及內(nèi)部的人員做好輻射防護(hù)工作。

2.3 對中波廣播發(fā)射場區(qū)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)

在中波廣播發(fā)射的實(shí)際工作中，廣播發(fā)射天線經(jīng)常會出現(xiàn)問題，所以按照中波廣播發(fā)射場區(qū)的相關(guān)規(guī)定，要對廣播發(fā)射天線做好維護(hù)工作，保證發(fā)射天線在日常工作中不會出現(xiàn)故障。在實(shí)際維護(hù)中，需要定期定時(shí)在廣播發(fā)射天線的非工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢修修護(hù)，要根據(jù)實(shí)際情況確定檢修時(shí)間，短到半個(gè)月，多至半年一年不等，通過檢修及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)射天線存在的故障問題，及時(shí)做好維修或者更換工作。同時(shí)對工作中發(fā)射天線突發(fā)故障做好搶修的工作，在最短時(shí)間解決發(fā)射天線的故障，不要讓發(fā)射天線對正常的廣播工作造成太大影響。對廣播發(fā)射天線的修護(hù)主要針對天線發(fā)射機(jī)。對中波天線發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)的檢查要從發(fā)射機(jī)的溫度、電壓等參數(shù)進(jìn)行檢測。發(fā)射機(jī)穩(wěn)定工作的溫度應(yīng)該在30～35℃，對溫度檢測時(shí)如果發(fā)現(xiàn)不在穩(wěn)定運(yùn)行溫度范圍內(nèi)，則立即對故障原因進(jìn)行分析，然后及時(shí)完成維修工作，溫度不正常會影響天線發(fā)射機(jī)工作的穩(wěn)定性，會對工作的機(jī)械和人員造成安全威脅，所以溫度一定要控制好。除了溫度外還要對天線發(fā)射機(jī)的電壓進(jìn)行檢測，在天線發(fā)射機(jī)工作中，要將發(fā)射機(jī)的電壓穩(wěn)定控制在天線發(fā)射機(jī)功率的三倍左右，增加維修工作人員對突發(fā)故障的處理能力。對天線發(fā)射機(jī)檢測可以每隔半小時(shí)記錄一次，記錄溫度、電壓、接地電阻及發(fā)射信號情況進(jìn)行記錄。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文對中波廣播發(fā)射天線原理進(jìn)行總結(jié)，根據(jù)原理從對中波廣播發(fā)射場區(qū)、對中波廣播發(fā)射場區(qū)內(nèi)人員及對中波廣播發(fā)射場區(qū)內(nèi)的設(shè)備方面提出中波廣播發(fā)射天線場區(qū)保護(hù)策略，提高中波廣播發(fā)射信號的質(zhì)量和效率。