常见中波广播发射天线构成原理与技术维护

摘要：发射天线是无线开路发射活动中的重要环节，性能的优劣直接决定了受众的接收质量，本文对常用中波发射天线的原理进行阐述，并总结出在日常工作中如何对中波天线以及场区进行有效的技术维护 。

关键词：中波天线构成原理维护

中图分类号：TN850 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）11-0227-01

中波广播工作在526.5kHz-1606.5kHz频段范围内，波长在186.7～569.8m之间。由于该频段无线电波的主要传播特点是靠地波传输（夜间无大气层太阳电离作用时也有天波传播），沿地面传播的电波衰减较小，场强较高，抗干扰能力较强，在发射功率一定的时候，可以稳定的覆盖工作区域。由于它的波长决定了中波广播的电波的传播主要是以地波方式进行传播的，也有一部分通过电离层反射进行反射传播，它具有传播距离远、绕射能力强、不受视距的影响的特点。在此有效覆盖区内，都可以收听到较高质量的声音广播。是广大人群非常喜爱且最为普及的信息获取手段，也是广大农村地区广播无线覆盖的主要方式。

由于中波广播具备的这些无可比拟的优势，自广播技术诞生以来，它在我国广播的发展史上担负不可替代的重要角色。自身的传播特性决定其一直受到广播业界的青睐，现在仍然是广播覆盖的主要手段。随着科学技术的不断发展，中波广播发射设备的固态化、数字化等技术得到广泛应用，更新了原有的髙能耗、低质量、故障多的电子管发射机，使中波广播跨入了崭新的数字化时代。随着数字多媒体等新技术的不断涌现，人们赋予了广播新的技术，虽然互动电视，网络等新的媒体不断涌现。但不论信息科技如何发展，用新的技术武装起来的中波广播仍会是无线广播覆盖的强大主力军。

1 中波天线原理

天线简言之就是一个良好的换能装置，将信号源产生的电能通过它转化为电磁波并将电磁波辐射到预定方向发射出去的装置。

1.1 中波天线分类

中波广播发射天线通常采用的形式有以下几种：垂直振子单桅杆拉线天线，铁塔底部绝缘，经馈线、天调网络与铁塔底部连接。地网是以铁塔底部为圆心深度为0.8m敷设在的壤中呈辐射状的铜网。用以减少大地电流的损耗，提高天线辐射效率。单塔天线事实上是一种在底部馈电的垂直振子，它将塔身作为其振子，主要由绝缘拉绳、底座绝缘、钢桅杆，以及放电球和地网等部件构成，在一个水平面范围内，呈无方向性辐射，并在垂直平面内部0°角处的辐射达最大。一般情况下，塔的高度H=0.20-0.53λ，因此天线、馈线、天调网络和地网的各项指标的优劣都将影响到整副天线的效率。

1.2 天线高度

通常中波天线的辐射场强水平方向图为圆，垂直方向图与天线的高度有关。天线的高度一般取0.25—0.5λ（波长）为佳。在此高度范围内，即可获得稳定的最大场强，又可避免天线高度大于0.5λ时出现副瓣引起的髙仰角辐射天波能量的增加，导致害多利少的天波衰落问题。因此，中波天线的高度直接影响天线的效率和有效辐射功率。目前中波台多采用76m定型塔和140m高度的铁塔。若在低频段使用75m定型塔，需采用顶负荷天线，以增加天线有效高度，提高天线底部输入阻抗，从而提高天线辐射效率。发中波天线的效率是发射天线的关键，是判断其高频电流向电磁波能量转化的重要指标。

1.3 地网

中波天线的地网是垂直单桅杆天线系统中不可缺少的一部分，天线的辐射是以地网和大地作为中波天线辐射电流的回路，地网的好坏，关系到天线实有增益的大小和天线效率的高低。中波天线的实有增益是天线的理论增益与天线效率的乘积。所谓实有增益，是指中波天线的效率与理论增益之积，削弱大地的损耗是增加实有增益的唯一方法，而地网的存在能够有效的削弱大大的损耗。地网的圆心一般为塔身的底面中心，用放射的方式向四周均匀辐射，利用140根长度为0.5λ，宽度为2-3mm的铜包钢或者铜导线。

2 中波天线小型化新技术探索

随着时代的发展，传统的中波天线因为能耗高，占地面积大，维护工艺复杂等弊端，已经逐渐不能适应社会新形势的需要。我们知道无线电波可以设想为一对横向交替的电场和磁场产生，它们在空间以光速的速度呈正交波以同步相位传播。鉴于这个特性，我们根据麦克斯韦理论和波印亭矢量合成技术，我们研究出了新的中波天线，在技术上主要应用锥面顶负荷的曲面性，并利用折叠振子将天线的高度降低，以此来提升电阻的分量，减弱电抗分量，拓宽带宽，以达到优化发射效率之目的。新的天线，利用谐振原理提高了天线的Q值，在锥面顶端产生了高电压提高了发射电场。材质选用多运用铜以及不锈钢等有优良电磁特性的元器件构成，降低了因材质导电性能差所引起的磁损。通过利用分布参数与集总参数结合的办法给底部加载和锥面顶负荷的缓变原理降低了天线的高度。通过以上技术上的改进，在保证传统天线相关参数的条件下，增强了辐射，减弱了感应。因此逐渐取代了传统的天线形式。

3 场区技术维护

中波发射天线的维护要严格按照中华人民共和国广播电影电视行业标准《中、短波 天馈线运行维护规程》进行。中波发射天线的日常维护分为周检、月检、和年检项目，分别对地网、馈线、拉绳、绝缘子等进行维护保养。除对天线进行日常维护外，要定期对桅杆、拉绳、地锚等进行大修检查，严格按照维护规程的要求对塔架桅杆进行防腐和涂漆施工。拉线式的塔桅，边宽0.5的垂直度误差不能超过1/750，此外，塔桅个别部分的弯曲度的误差也要控制在1/750之内。在桅杆拉绳的设计上，其安装拉力的设定应该符合拉绳设计的初始拉力值，最低标准也应该在初始拉力值的80%以上。应该对塔桅结构进行重点监测，从而能够第一时间发现塔桅上一些开裂的焊缝。要保证螺栓的禁锢，一些受到腐蚀的螺栓应该马上更换。桅杆拉绳的锈蚀存在的比较普遍，在一个捻距范围内，超过表面积的40%就应该对其进行更换。桅杆拉绳如出现大活痕迹，要对其更换。桅杆拉绳若为钢绞线，如表面有黑锈或者发生断丝现象也应更换。

4 结语

中波发射天线是广播电台的重要设施，是发射的重要环节，与发射质量的髙低密切相关，中波天线的运行维护人员应认真负责的对待中波天线的保养维护任务，认真学习理论，提升维护质量。来为广播电视的安全播出贡献自己的力量。

参考文献

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[2]刘斌.浅析如何加强广播电视发射天线技术及应用[J].中国新通信.2013（21）.

[3]李卉云.中波广播发射天线的原理[J].硅谷.2010（15）.