中波發(fā)射天線地網(wǎng)對發(fā)射效果的影響

■葫蘆島市文旅體育和廣播電視服務中心 葫蘆島三二〇轉(zhuǎn)播臺：李剛

中波進行信息傳輸通常以地面波為主，并在夜間借助天波完成信號傳輸。發(fā)射過程中，發(fā)射天線是最為重要的成分，可將饋線中傳輸?shù)膶胁ㄞD(zhuǎn)換為中波無線電磁波，天線地網(wǎng)能夠隔斷各類因素問題，減少正常發(fā)射中環(huán)境因素對中波信號的干擾，保證信號完成高質(zhì)量傳輸。

1. 中波概述

中波是一種無線電波，其波長通常為200至600m，頻段通常處于526.5至1606.5kHz之間。地面?zhèn)鞑ナ侵胁ǖ闹饕绞剑瑢⒋蟮刈鳛閭鞑w，可以在幾百千米范圍內(nèi)高效傳播，因此，應用到地下工作方便十分有效。同時，空氣中電離層由于白天太陽的長時間照射，其密度會大幅度提升，進而成為更好的導體，會吸收傳播中的天波，中波在地面下傳播，會被大地吸收，導致中波會在白天存在較差的接受效果。

經(jīng)過上述分析，中波在傳輸期間極易受到不同的外界因素干擾，穩(wěn)定性較低。使用天波傳輸數(shù)據(jù)信息時，城市的高層建筑會嚴重影響傳播的質(zhì)量與效率。導致接收的信息出現(xiàn)卡頓或中斷情況，而地波傳輸無法進行長距離傳輸，傳輸距離越長，傳遞的信號越弱。在實際應用中，一般通過架設中波的天線與地網(wǎng)方式強化傳輸效果。天線地網(wǎng)的架設方式和效果，與信號傳輸效率具有直接關聯(lián)。

2. 對發(fā)射效果的具體影響

2.1 覆蓋面積小

對中波信號進行深入研究，發(fā)現(xiàn)中波在發(fā)射期間，能夠在地面介質(zhì)作用下強化傳播范圍。應用到實際生活中，天線與地網(wǎng)相位不一致，兩者中的無線電傳播方式也存在差異，在諸多因素干擾下，導致天線地網(wǎng)信號傳輸十分不穩(wěn)定，嚴重降低中波覆蓋面積。天線發(fā)射無線電期間，所傳播的范圍內(nèi)的地電流會產(chǎn)生輻射，總電場與低電流相位差大，影響天線振幅波動，產(chǎn)生振幅波動不穩(wěn)定問題，進而信號覆蓋范圍降低，還有一些信號甚至無法進行傳播。

2.2 傳輸效率低

中波在發(fā)射傳輸期間，需要借助天線地網(wǎng)作用，擴大傳輸范圍。但在實際上會發(fā)生大量的電波損耗，促使信號無法長距離發(fā)射，覆蓋范圍變小。中波信號主要通過天線進行發(fā)射，由于天線結構特殊，發(fā)射中波會大幅度削弱電波能量。存留下的電波能力無法達到長遠距離的傳播要求，導致中波傳播效率低下，根據(jù)相關研究，天線輸入的阻抗與天線、地網(wǎng)、環(huán)境等因素相關，對此需要嚴格注意。天線地網(wǎng)設施在使用期間，為提升中波信號的穩(wěn)定與效率，要結合信號的實際情況，科學轉(zhuǎn)變輸入與輻射阻抗數(shù)值。

2.3 缺少安全性

中波發(fā)射天線等設施在遇到雷雨天氣時，極易發(fā)生雷擊問題，對信號裝置造成危害。日常應用中，通常使用先連接后接地的安裝方式，其中安裝不合格會降低天線接地效果，提升事故率。尤其在雷雨環(huán)境中，雷擊會造成發(fā)射機以及其他重要設備損壞，嚴重影響中波的信號發(fā)射效果。

2.4 其他影響

（1）地面的消耗因素。出現(xiàn)這種情況主要是接地電阻變大。為全面增強發(fā)射功率，應提升發(fā)射天線的高頻電流轉(zhuǎn)化為電磁波能量效果。其中地面損耗與輻射電阻是造成天線輻射率降低主要因素，其關系式為：

其中：μ為天線輻射效率，RA為輻射電阻，RL為損耗電阻，Pr為輻射功率，Pi為輸入功率。公式的含義為接地電阻越大，所造成的地面損耗越多，導致輻射效果降低。根據(jù)公式發(fā)現(xiàn)，接地電阻應嚴格控制在2Ω以下，天線輻射效率便會得到提升。通常天線自身便會攜帶一定輻射量，傳輸經(jīng)過地面后，信號會降低，降低程度與信號發(fā)射的距離、時間相關，傳輸越遠、時間越長，損耗越多，電波能量降低后，會大幅度降低傳遞效果，無法實現(xiàn)遠程的信息傳遞。

（2）對覆蓋面積造成影響。天線中的主電場與副電場發(fā)生相位差異后，總電場會削弱。在此過程中，為降低中波天線對覆蓋面積的影響，選取位置時要盡量選取導電性良好的區(qū)域，保證區(qū)域地面平整濕潤，為地電流創(chuàng)建良好的傳播環(huán)境。從相關理論上分析，中波信號的穩(wěn)定性越好，所傳播的信號覆蓋面積就越大，若是穩(wěn)定性不足，覆蓋面積會嚴重降低。為保證中波發(fā)射的覆蓋面積，使用天線地網(wǎng)方式發(fā)射中波后，可以使用不同的地面介質(zhì)強化中波信號，提升傳輸效果。不過在實際應用過程中，天線與地網(wǎng)由于主電場與副電場的效果，傳播方式存在根本差異，不同電場中的增強介質(zhì)也不同，無法實現(xiàn)地面介質(zhì)強化效果。對中波發(fā)射側重地面?zhèn)鞑?，信號覆蓋效果低說明地網(wǎng)建設不足。對此要重視對地網(wǎng)的建設工作，選用最符合實際要求的垂直天線，而這類天線出現(xiàn)故障情況較多，并且相對應的維護成本與難度較高，一旦出現(xiàn)故障，不僅覆蓋面積減小，還會對當前覆蓋的信號造成影響，清晰度等都會大幅度降低。

（3）發(fā)射期間對裝置安全造成影響。天線與饋線匹配不上會增大反射。其中天線的阻抗會因不同因素帶來影響，如：溫度、環(huán)境、工作頻率等。通常饋線阻抗設置為50Ω，而天線阻抗會根據(jù)不同因素發(fā)生轉(zhuǎn)變，在調(diào)配網(wǎng)絡作用下將其調(diào)整到50Ω，進而讓兩者相匹配，這時傳輸效果十分穩(wěn)定，若是匹配不同時，會嚴重影響傳輸效果。因此，發(fā)射效果對兩者之間的匹配情況要求較高，在實際應用安裝期間，應對兩者的阻抗情況加以精確調(diào)整，相關信息無誤后，才能更好地控制新信號裝置。其中需要注意的是，信號參數(shù)出現(xiàn)轉(zhuǎn)變后，發(fā)生雷擊問題概率會增加，雷擊會造成信號裝置嚴重影響，甚至損壞情況。對于這種情況，為避免雷擊問題，信號裝置應預先與天線網(wǎng)絡進行匹配，完成后，再與地線進行連接處理。同時地網(wǎng)安裝情況只有滿足相關的規(guī)定要求，才能投入使用，進而讓天線的接地效果達到最佳程度，降低雷擊問題。

3. 增強發(fā)射效果的有效方案

3.1 加強維護效果

首先是對天饋線的維護。天饋線作為中波發(fā)射中關鍵設備之一，大部分維護工作使用周期性維護方式，遵照標準要求定期對天饋線的鐵塔、網(wǎng)絡等加以檢查，期限通常定為日、月、季、年，各個階段的檢查要嚴格落實到具體位置，控制不同環(huán)節(jié)故障隱患的問題。對于使用頻率較高的天饋線的相關設備，應保證每日一檢，一些故障率低，使用次數(shù)少的設備可進行年檢或季檢方式，保證維護工作的合理性。檢查期間發(fā)現(xiàn)存在故障問題，要及時根據(jù)故障情況，使用針對性處理與維護方案加以整改，保證天饋線始終處于最佳運行狀態(tài)。通常地網(wǎng)需要較多焊點，并且由于在地下埋設淺，經(jīng)常受到不同因素影響出現(xiàn)損壞，檢查時工作人員使用檢測儀器應對損壞位置加以明確，對破損問題及時處理，做好焊接工作，全面保證維護效果。年檢時對天線鐵塔檢查工作要落實各個連接點的固定與潤滑，更正拉線。周檢的網(wǎng)絡與饋線應保證及時處理雷擊的電容等器件，確保饋線連接穩(wěn)固。全面落實相對應的檢查工作，促使檢查維護工作發(fā)揮出重要作用，維護中波信號傳輸穩(wěn)定。

其次是電氣設備的維護。電氣設備的穩(wěn)定運行是中波發(fā)射的重要基礎，在運行期間要時刻保證電氣設備的運行穩(wěn)定。對此，工作人員需要在中波發(fā)射前，落實對電氣設備的監(jiān)控，時刻觀察發(fā)射中的變化情況，出現(xiàn)不穩(wěn)定的波動后，要及時記錄波動數(shù)據(jù)，分析出現(xiàn)波動問題的原因，明確電氣設備故障位置，第一時間開展維護修理，快速處理故障問題，降低電氣設備故障問題對中波發(fā)射的影響。

最后是發(fā)射系統(tǒng)的運維。中波的發(fā)射系統(tǒng)需要較多的設備，安裝過程十分復雜，因此整個系統(tǒng)安裝較為困難。安裝期間要嚴格按照相關要求開展工作，保證不同設備間的科學連接，發(fā)揮出各自作用，讓后續(xù)的中波發(fā)射順利進行。其中主要安裝工序如下：①對天線安裝的周邊環(huán)境展開詳細調(diào)查，確定最佳安裝位置，并全面落實相對應的防護措施。②邀請專業(yè)人員前往安裝現(xiàn)場對設計圖紙進行分析，若是圖紙與現(xiàn)場情況存在較大差異，要及時上報到相關部門，并對圖紙進行修改與完善，保證設計圖紙與現(xiàn)場實際情況相符合，工作人員再按照圖紙要求開展安裝工作。③安裝前要對工作人員做好技術交底工作，保障工作人員明確安裝過程的注意事項和操作規(guī)范，減少因工作人員不明確出現(xiàn)故障問題，提升安裝工作效率。

此外，發(fā)射系統(tǒng)的后期維護工作同樣十分重要。相關設備與零件在長期使用后，會出現(xiàn)技術指標不達標或損壞情況，導致設備發(fā)生故障問題，影響中波發(fā)射。因此為保證中波發(fā)射穩(wěn)定，工作人員要定期對發(fā)射系統(tǒng)進行檢查與維護，尤其在出現(xiàn)重大事故后，要對系統(tǒng)整體開展檢查維修，其中需要注意以下幾點內(nèi)容：①檢查拉線外部是否出現(xiàn)破損，及時更換損壞的天線；②檢查饋線是否出現(xiàn)斷裂、損壞等情況，若是存在，應及時更換導線，維護系統(tǒng)穩(wěn)定；③檢查不同天線的具體運行情況，特別是故障多發(fā)位置，要進行仔細檢查，若是遇到大風、大雨、大雪等天氣時，應及時做好防護，避免引發(fā)線路故障。

3.2 結合實際情況

為增強中波發(fā)射穩(wěn)定與高效，減少負面影響，需要結合中波發(fā)射實際情況，完善相關技術維護方案，將方案中的重點工作有效落實。方案中要考慮減少中波信號傳輸?shù)膿p耗，增強中波信號傳輸?shù)目垢蓴_效果。同時還要考慮降低設備受到雷擊影響，時刻保證發(fā)射天線的接地效果，有效防止雷擊問題，保證天線安全維護發(fā)射穩(wěn)定。要落實日常的檢修工作，根據(jù)日常的檢查，對不符合技術標準的設備、配件要及時進行更換，保障設備的高效運行。此外，工作人員還要定期清理設備上的灰塵、污漬等，維護設備干凈整潔，避免這類物質(zhì)對設備運行產(chǎn)生影響。維護檢修的工作人員要通過專業(yè)技能培訓才能上崗，促使工作人員的專業(yè)要求滿足日常的電氣設備維修，可在設備出現(xiàn)故障第一時間做出反應并修理，全面維護設備的性能，為中波發(fā)射奠定良好基礎。

3.3 完善地網(wǎng)敷設

根據(jù)相關實驗研究發(fā)現(xiàn)，中波地網(wǎng)信號傳輸方式與傳統(tǒng)的天波信號相比傳輸效果更加高效和穩(wěn)定，因其在地下傳輸受到的自然因素干擾較小，不過在長距離傳輸后，信號會不斷減弱，信號衰減問題特別嚴重，這是目前中波地網(wǎng)傳輸方式需要解決的重點問題之一。針對上述問題，大部分使用中波傳輸信息的單位都會將發(fā)射臺設置在城市中心位置，以此來提升城市信號覆蓋度，能夠讓城市中更多人接收到中波信號。相比發(fā)射天線，地網(wǎng)的鋪設更加復雜，實際鋪設的效果會影響中波信號的傳播效果。因此，地網(wǎng)鋪設的具體方式一定要科學設計，嚴格按照規(guī)章流程完成地網(wǎng)鋪設。其中需要注意以下幾點內(nèi)容：

第一，合理增設地井，形成充足的環(huán)形連接。地網(wǎng)鋪設的主要作用加強中波信號的傳輸效果和質(zhì)量，增設地井時，按照相關要求可以在中心發(fā)射天線的電磁感應以外區(qū)域加以增設，地井數(shù)量要根據(jù)實際信號情況制定，以此保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定。同時在地井中使用改良過的土壤，轉(zhuǎn)變土壤屬性，促使信號發(fā)射更加高效。此外還要將地網(wǎng)線使用圓環(huán)連接固定，形成完整的導電線路。

第二，地網(wǎng)鋪設期間，嚴格按照規(guī)章流程埋設。其中在地網(wǎng)埋設前，工作人員要對當?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境詳細勘查，將地質(zhì)情況詳細記錄到圖紙上，并制定與之相符的施工設計方案，合理選用施工所需材料。塔基區(qū)域施工可運用薄銅皮，其尺寸通常為80厘米×80厘米，薄銅皮上要焊接1至2圈回流環(huán)條，將其合理分布到網(wǎng)線始端。地網(wǎng)鋪設通常使用直徑為2至3毫米的硬銅線，將塔基做出圓圈中心，向四周延長鋪設，大約每間隔3度鋪設一根，一圈需要120根，工作人員將銅線連接點使用焊接方式連接，保證焊接位置穩(wěn)定。地網(wǎng)埋設深度要嚴格控制，發(fā)射天線的塔基在運行期間具有極強的電磁場，磁場范圍直徑大約在25米，因此，地網(wǎng)在電磁場內(nèi)要深埋40厘米，其他區(qū)域應盡量鋪設在地表上，最大程度增強天線輻射效果。地網(wǎng)鋪設過程中，若遇到障礙物無法移除，可繞開障礙物再開展地網(wǎng)鋪設工作。

第三，提升地網(wǎng)鋪設質(zhì)量。地網(wǎng)鋪設由于在地表鋪設，為避免遭到人為損壞，需要隱蔽處理，但這也造成后期出現(xiàn)故障尋找難度大，質(zhì)量無法控制，維護工作極難進行。因此，在安裝鋪設期間，要全面落實質(zhì)量監(jiān)控，及時處理破損、斷線等質(zhì)量問題，焊接過程要保證焊接牢固。鋪設完成還要定期進行巡檢，通常接地電阻不超過2Ω，檢測期間若是發(fā)現(xiàn)數(shù)值超出標準，要及時上報相關信息情況，在主管部門領導下，對地網(wǎng)全面檢查與維護，避免中波信號傳輸受到影響。

4. 結束語

中波發(fā)射的質(zhì)量效果與天線地網(wǎng)存在直接聯(lián)系，在實際應用中，需要詳細明確對發(fā)射效果產(chǎn)生的具體影響，針對具體的影響情況，制定切實、有效的改進方案，優(yōu)化天線地網(wǎng)的施工質(zhì)量，促使中波信號傳輸質(zhì)量穩(wěn)定，維護發(fā)射效果。