中波廣播發(fā)射天線的原理分析

續(xù)芳

(山西省廣播電視局中波臺管理中心臨汾中波轉(zhuǎn)播臺，山西臨汾,041000 )

1 中波廣播發(fā)射天線的現(xiàn)狀分析

1.1 中波發(fā)射天線的種類

根據(jù)中波發(fā)射天線的工作原理和不同的架設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，天線分為天線塔、單天線高負(fù)載塔和并聯(lián)饋電天線。在實(shí)際的波傳輸過程中，極化波形通常以天線定子線塔的形式出現(xiàn)。偏振波的本質(zhì)是基于振子下表面與地面垂直的隔離。天線主要由絕緣子串、鋼帽、底座絕緣子等組成。這些部件可以一起發(fā)送電磁波。電磁波在介質(zhì)帶中的實(shí)際傳播過程耗時(shí)長，實(shí)際傳播時(shí)間短，在傳播過程中，垂直極化損耗相對較小。在中波傳輸天線中，常見的傳輸模式是天線，但由于經(jīng)濟(jì)條件的影響，僅選擇一個(gè)塔式傳輸。單塔、單天線和單塔頂部荷載的使用非常有限，主要用于低頻中波發(fā)射天線，安裝在塔底。塔式天線的傳輸頻率與天線的不同。為了防止塔架信號受阻，必須相應(yīng)增加輻射頻率。天線可以有效地將障礙物拉到上部負(fù)載，從而有效地阻擋障礙物。為了保證天線系統(tǒng)的傳輸效率，必須在最高塔架和傾斜定子線之間設(shè)置一個(gè)內(nèi)部60度電路。新型天線是典型的中波天線和最常見的發(fā)射天線，但有許多缺點(diǎn)。它消耗了大量的人力、物力和財(cái)力。然而，隨著天線技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種綜合了許多優(yōu)點(diǎn)的新型中波天線被開發(fā)出來。新天線的傳輸原理是最小化天線的電流。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，發(fā)射天線不僅可以擴(kuò)大無線通信的輻射范圍，而且可以在天線的最大整體使用范圍內(nèi)發(fā)揮作用。本實(shí)用新型特別適用于山區(qū)和無大型平網(wǎng)施工條件的地區(qū)。平行饋電天線由中波輸出和周圍電纜組成。在操作廣播塔時(shí)，通常設(shè)置平行饋電天線以支撐發(fā)射塔，使其不受饋電影響。由于平行饋電天線具有絕緣功能，因此可有效防止雷擊。如下圖的中波廣播天線的具體類型。

圖1 中波廣播天線類型

1.2 關(guān)于中波的發(fā)射天線的原理

由于介質(zhì)波的傳播主要取決于地波的傳播，垂直線通常用作介質(zhì)波的發(fā)射天線。塔式天線的強(qiáng)烈振動(dòng)由一根桅桿引導(dǎo)。無論是供電、天線還是空中傳輸網(wǎng)絡(luò)，地面網(wǎng)絡(luò)的不同相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)都會影響天線的整體效率。為了提高天線的輻射效率并減少地球電流的損失，可在天線末端采取更高的措施，以有效改善電流的分布，并增加輻射范圍和頻率。天線發(fā)射機(jī)的裝飾可以大大提高天線的接地容量，功率分布均勻，抗輻射能力提高，避免過載。中波天線要求在地面安裝網(wǎng)絡(luò)，底部網(wǎng)格沿徑向放置在天線底部的底部，天線底部的深度約為0.8米。中波天線的下部通過電源線和天空網(wǎng)絡(luò)隔離并連接到下部天線。饋線的波線通常表示為不對稱饋線。根據(jù)中波氣源的結(jié)構(gòu)，饋線的選擇和必要條件應(yīng)為低損耗、高透明度、良好的屏蔽性能和無輻射。饋線的形狀通常會影響其阻抗特性，改變內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體之間的距離也可以改變它們的反應(yīng)特性。內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體的絕緣對效率有重大影響。此外，饋線的阻抗特性與天線的輸入反應(yīng)相對應(yīng)。天線高度也是確定天線的重要技術(shù)參數(shù)，強(qiáng)水平方向圖為圓形，這是計(jì)算中波輻射場的一般方法。天線高度與垂直模式密切相關(guān)，天線的安裝質(zhì)量直接影響天線的實(shí)際增益和效率。在輻射過程中，中波長可以在輻射線之間形成電流環(huán)，而地球網(wǎng)格，就像輻射呼叫的中心一樣，通過聚焦在天線的下表面圍繞它輻射。材料選擇選用直徑為2m、長度為0.5^（波長）約為120倍-956m的銅導(dǎo)線和銅板線。由于土壤導(dǎo)電性差，土壤流失量大，中波天線的實(shí)際效益很容易削弱。因此，在中國西部、干旱地區(qū)和沙漠地區(qū)建立中波傳輸群時(shí)，需要適當(dāng)分析土壤電導(dǎo)率，適當(dāng)增加管道數(shù)量，提高天線的輻射效率。通常，天線的表面電流僅以徑向形式返回天線底部。就電力分布而言，架空接觸線的長度與天線高度有一定的關(guān)系。當(dāng)天線高度很高時(shí)，地面上通常有大量的土流。因此，土壤阻力也在增加。天線高度較高時(shí)，地對地流量較小，地面正流量較小。提高短天線和小天線輻射效率的關(guān)鍵是建立高質(zhì)量的接地網(wǎng)。大網(wǎng)格的水平直徑通常限制為0.5^（波長），地面通常為200倍-956M。由于全國大部分地區(qū)需要占領(lǐng)，因此必須充分考慮自治區(qū)和其他部門的計(jì)劃。為了避免資源浪費(fèi)，中波田可以科學(xué)綜合利用，中波廣播大部采用單根垂直接地天線,這種天線的方向性圖在水平而上是個(gè)圓。天線上的電流分布可以認(rèn)為是正弦規(guī)律的,天線的末端為電流的節(jié)點(diǎn)。如下圖的垂直天線的電流駐波和電壓駐波分布圖。

圖2 垂直天線的電流駐波圖

圖3 理想的加頂天線圖

1.3 中波廣播發(fā)射天線運(yùn)行中的問題

建設(shè)中波傳輸?shù)奶炀€組合網(wǎng)絡(luò)是不可接受的?，F(xiàn)階段，中國廣播業(yè)嚴(yán)重限制了中波的發(fā)展。鑒于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持有限的問題，它無法發(fā)揮其作用和價(jià)值。大多數(shù)員工的專業(yè)知識和素質(zhì)不高，沒有嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致無法使用無線中波天線。因此，后一級的維護(hù)工作量增加。中波發(fā)射天線發(fā)射部分損壞。在廣播媒體的實(shí)際應(yīng)用和應(yīng)用中，廣播媒體網(wǎng)站的開發(fā)和完善需要投入。然而，影響天線性能的介質(zhì)有很多。最后分析了在城市建設(shè)過程中，由于中波天線在運(yùn)行過程中能量損失巨大，沒有完善合理的規(guī)劃體系。如果傳輸平臺的研究和建設(shè)能夠在一定程度上減少調(diào)試平臺的數(shù)量，那么不僅可以減少建設(shè)過程中的投資，還可以減少后續(xù)的維護(hù)工作。此外，廣播電臺的數(shù)量正在減少，并且后續(xù)廣播電臺的覆蓋范圍正在減少。

2 中波廣播發(fā)射天線的維護(hù)措施

2.1 中波廣播發(fā)射天線的防護(hù)

由于中波天線技術(shù)的日益專業(yè)化，設(shè)計(jì)中的有效覆蓋范圍可能會受到影響。由于中波擴(kuò)展的特點(diǎn)，地波是中波擴(kuò)展過程中的主要形式。波長計(jì)的平均波長較長，電磁波有時(shí)具有較強(qiáng)的彎曲效應(yīng)，傳播時(shí)間較長。如果建筑物是預(yù)制的，特別是如果建筑物的尺寸適合0.5^波長，則電磁波的傳輸能量會受到限制，傳輸介質(zhì)的彎曲能力會減弱，有效覆蓋率會降低。需要在塔樓附近建造了一座250米高的建筑，作為3度的起點(diǎn)。傳輸性能和有效覆蓋大大降低。根據(jù)中國的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算建筑物之間的距離時(shí)，起點(diǎn)應(yīng)為距天線3度250m。如果距離設(shè)置為D，高度設(shè)置為h，則D=h/SIN3+250。如果建筑物位于八樓，則建筑物與人行道之間的距離為708米。通常，例如，如果你用手電筒照亮一個(gè)物體，附近的手電筒是一個(gè)可以被物體照亮的小區(qū)域。

2.2 中波天線的主要維護(hù)內(nèi)容

垂直線每年夏季和冬季進(jìn)行調(diào)整。遇大風(fēng)、雷電等惡劣天氣時(shí)，應(yīng)盡快進(jìn)行檢查。雨季前，檢測塔下球體放電之間的時(shí)間間隔，根據(jù)太陽周期設(shè)置相應(yīng)的空間，然后繪制。4月，給料機(jī)和井架接地高度比地面高20厘米。至少對室內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行清潔，并定期檢查室內(nèi)的電源。特別注意天線室的維護(hù)，檢查內(nèi)部的容量和感應(yīng)性是否損壞。接地天線開關(guān)觸點(diǎn)；如果混合室是濕的，則必須及時(shí)消除土壤硬度等柔性影響。

2.3 中波廣播發(fā)射天線維護(hù)工作要點(diǎn)

發(fā)射天線系統(tǒng)分為四種類型：發(fā)射機(jī)、接地、電源和饋電天線。在天線分布設(shè)計(jì)和具體設(shè)計(jì)之間，必須結(jié)合現(xiàn)場的特殊條件，特別是天氣和其他自然條件。安裝變送器系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)執(zhí)行圖紙。如果繪圖有困難，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，并確保計(jì)算的準(zhǔn)確性。在整個(gè)安裝過程中，為最大限度地保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，注意提高中波發(fā)射天線的發(fā)射性能。在配置發(fā)射天線系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)首先考慮電磁波傳播方向的校正。結(jié)果表明，當(dāng)電磁波垂直或水平傳播時(shí)，中波發(fā)射天線的傳輸性能沒有顯著提高。一般來說，發(fā)射機(jī)天線有三種類型：L型、Ambrella型和T型。由于發(fā)射天線的類型不同，信號性能差異很大。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，適當(dāng)?shù)娜藛T必須根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)中波傳輸線。在此期間，工作人員還可以使用現(xiàn)代電子設(shè)備測量介質(zhì)中電磁波的方向。它主要適應(yīng)電磁波的方向，以提高中波天線的傳輸性能。中波天線定期維護(hù)計(jì)劃：中波天線已使用很長時(shí)間，但必須特別容易受到氣候和其他長期外部環(huán)境的影響；而中波發(fā)射機(jī)性能差，導(dǎo)致了各種缺陷和問題。首先，在發(fā)生雷雨的情況下，有必要增加中波長天線的維護(hù)和維修頻率，以便機(jī)器能夠安全運(yùn)行。第二，定期檢查天線的接地情況。由于接地不足，容易發(fā)生觸電事故，影響人的生命財(cái)產(chǎn)安全。第三，必須及時(shí)清除塔封表面的灰塵，以保持中波發(fā)射天線的發(fā)射頻率和工作穩(wěn)定性。第四，為了最大限度地提高中波發(fā)射天線的故障概率，有必要建立一個(gè)大的維修周期，并及時(shí)設(shè)置中波發(fā)射天線的分支，以確?？赡艿陌踩?。在電氣部分中，中波發(fā)射天線的運(yùn)行取決于電氣設(shè)備的電源。在這種情況下，為了進(jìn)一步降低中波發(fā)射天線發(fā)生故障的可能性，電氣控制和維護(hù)非常重要，特別是在以下方面。首先，對電子傳輸波監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)查，經(jīng)常監(jiān)測和記錄傳輸波的具體變化，并將原始數(shù)據(jù)和當(dāng)前記錄進(jìn)行比較，以便開展相關(guān)工作。

2.4 對中波廣播發(fā)射天線的維護(hù)措施

中波天線的維護(hù)是正常工作的重要前提。如果維修不再正確，不僅會影響廣播系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還會增加人員和資金的損失。因此，有能力的人員在操作過程中應(yīng)更加注意有效的維護(hù)措施。為了保證中波發(fā)射天線的正常工作，本標(biāo)準(zhǔn)是本標(biāo)準(zhǔn)和維修標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。中波天線包括多個(gè)部件的維護(hù)，包括接地網(wǎng)、底座、支撐線等以及額外天線的維護(hù)。加強(qiáng)日常巡視檢查，日常檢查是無線中波天線正常工作的重要保證。因此，員工還必須注意簡單的日常檢查。定期檢查、維護(hù)并在固定位置維護(hù)天線和電臺的大小和數(shù)量，并制定具體計(jì)劃。此外，日常檢查的內(nèi)容隨著季節(jié)的變化而變化。例如春夏更替、冬季更替時(shí)，工作人員應(yīng)調(diào)整天線電壓，其電壓應(yīng)適中。為避免這些零件的腐蝕，應(yīng)定期潤滑天線架、天線架、繩環(huán)、吊具等零件上的潤滑脂，并定期對天線架進(jìn)行防銹處理和使用防腐漆。一旦出現(xiàn)問題，天線指示器的檢查必須包括在日常檢查中，并且必須及時(shí)更換和清潔天線指示器。如有損壞，必須及時(shí)更換。此外，為了確保絕緣電阻，必須每天進(jìn)行清潔，作為一項(xiàng)必要措施。當(dāng)絕緣電阻降低時(shí)，必須注意查找并解決原因。除了中波天線的維護(hù)外，還必須進(jìn)行電氣維護(hù)。維護(hù)要素如下：始終監(jiān)測天線安裝的駐波比。工作人員應(yīng)密切監(jiān)視發(fā)射天線工作場上反射波的顯示，如實(shí)記錄觀測結(jié)果，并與回路中的顯示記錄進(jìn)行比較。如果數(shù)據(jù)存在重大差異，必須在更換損壞零件之前及時(shí)確定原因。中波電臺將在一段時(shí)間內(nèi)停止對收音機(jī)的維護(hù)，在這種情況下，有必要檢查部件之間的連接是否正常，接口是否損壞，混合室內(nèi)電容性部件和線圈的溫度是否在正常范圍內(nèi)。對于動(dòng)物和昆蟲等內(nèi)部威脅，必須檢查發(fā)射天線是否受到干擾。重要檢查時(shí)應(yīng)特別注意地線的焊接質(zhì)量和排氣球的焊接質(zhì)量。此外，如果條件允許，每年對接地網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行一次專業(yè)電阻測試，并詳細(xì)收集、分析和比較測試結(jié)果。主要電源為中波長同軸電纜，定期測量電纜的絕緣電阻。為了確?？諝饷芏仁冀K在一定的壓力范圍內(nèi)，始終考慮導(dǎo)體。

2.5 加強(qiáng)對天線的維護(hù)

天線通常暴露在室外，必須全年防風(fēng)防雨。長期以來，天線受到損壞和腐蝕，導(dǎo)致塔體老化和腐蝕，最終導(dǎo)致塔體損壞。在這種情況下，信息傳輸受到影響，正常傳輸受到嚴(yán)重影響。為了保證正常運(yùn)行，必須加強(qiáng)天線的維護(hù)保養(yǎng)，有效防止事故發(fā)生，延長天線的使用壽命。暴風(fēng)雨期間，仔細(xì)檢查天線上的防雷裝置，及時(shí)設(shè)置接地，檢查接地是否良好，并經(jīng)常清理。天線的維護(hù)是確保天線功能不受損的重要而有效的程序。此外，必須改善密封表面的灰塵。為確保天線生銹，必須定期拆卸天線并涂上油進(jìn)行維護(hù)。在強(qiáng)風(fēng)時(shí)檢查天線的抗風(fēng)性，并立即解決問題。天線維護(hù)后，應(yīng)定期對天線進(jìn)行重新評估。為了保證中波發(fā)射天線的正常發(fā)射，不僅要在維修后采取必要的措施，還要對天線的損壞部位進(jìn)行維修。中波天線的恢復(fù)時(shí)間取決于不同地區(qū)的不同氣候條件。在干燥和無腐蝕的地區(qū)，中波天線的恢復(fù)時(shí)間每八年一次，通常每五年一次，在沿海地區(qū)和高腐蝕性地區(qū)，中波天線的恢復(fù)時(shí)間每三年一次。同時(shí)進(jìn)行全面徹底的檢查。首先檢查天線電阻線。定子的重力是影響天線性能的重要因素。因此，在實(shí)際測試程序中，首先確認(rèn)印刷線的腐蝕，然后清潔和損壞的絕緣。同時(shí)，天線保持力也是識別的一個(gè)重要標(biāo)志，天線的晃動(dòng)會影響其穩(wěn)定性。如果曲率過大，天線會失去平衡和穩(wěn)定性。如果風(fēng)力稍大，天線會左右擺動(dòng)。此外，這可能會導(dǎo)致天線失去穩(wěn)定性，這是非常危險(xiǎn)的。因此，應(yīng)定期檢查和調(diào)整驅(qū)動(dòng)頭。錨地檢查應(yīng)納入人員的日?；顒?dòng)中。試驗(yàn)循環(huán)通常每五至十年進(jìn)行一次。采樣率小于總值的10%。在實(shí)際檢查過程中，應(yīng)在地腳螺栓上鉆孔，并徹底檢查和處理地腳螺栓與地腳螺栓束之間的連接和腐蝕。