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中波广播发射天线技术与安全维护

  • 投稿丁丁
  • 更新时间2015-09-23
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包丽华

(内蒙古新闻出版广电局科左中787发射台,内蒙古 通辽 029300)

【摘要】天线是广播发射设备中的重要组成部分,因为有了发射天线,发射机输出的高频电流才能转换为向空间辐射的电磁波,远离电台的广大听众才能听到电台播送的节目。天线的好坏直接影响到发射覆盖的实际范围,关系到信号质量的好坏,广播能否正常播出。本文论述了中波的天线发射技术和安全维护方法。

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关键词 中波发射;天线技术;安全维护

Medium Wave Broadcast Transmitting Antenna Technology and Security Maintenance

BAO Li-hua

(The Inner Mongolia News Publication Bureau of Radio and Television Transmitting Station Left in 787, Tongliao Inner Mongolia 029300, China)

【Abstract】Antenna is an important part of radio transmitting equipment, because of the transmitting antenna, high-frequency current to the transmitter output conversion to space electromagnetic radiation, away from the radio audience can hear radio program. The antenna has a direct influence to the actual range of emission coverd, in relation to the signal quality, whether the nomal broadcast, This paper discusses the medium wave antenna transmitting technology and security maintenance method.

【Key words】Medium wave transmitting antenna technology; Maintenance; Safety

0 前言

广播是日常生活中常见的媒体传播方式,人们可以通过它获取信息,了解社会新动态。随着科学技术的不断发展,广播技术的发展推动着广播天线的更新换代,中波广播发射设备的固态化、数字化等技术得到广泛应用,更新了原有的高耗能,低质量、故障多的电子管发射机,使中波广播跨入崭新的数字化时代。满足了我国人民日益增长的文化需求,使精神文化更加多姿多彩。

天线是广播发射设备中的重要组成部分,因为有了发射天线,发射机输出的高频电流才能转换为向空间辐射的电磁波,远离电台的广大听众才能听到电台播送的节目。天线的好坏直接影响到发射覆盖的实际范围,关系到信号质量的好坏,广播能否正常播出。本文论述了中波的天线发射技术和安全维护方法。

1 中波天线的基本原理

广播的发射与接收过程实质就是电磁波的传递和转换过程,即发射机发出中波后天线将其转化为电磁波,再发射出去,收音机天线接收到电磁波,经过内部系统合成处理转换成能听的信息,通过广播将这些信息传播给听众。而天线具体工作原理就是在发射机发出信号功率后,将其转化为电磁波,并将电磁波辐射到预定方向,发射出去的的装置。

中波广播的频率范围是526.5~1606.5kz,波长在186.7~569.8m.根据该频段电波传播特性,中波以地波和天波两种方式传播,它的波长决定了中波广播的电波传播主要是以地波方式进行传播的。地波是从天线辐射的沿地球表面向四周传播的电磁波。中波因其频率较低,地波场强随传播距离的增加而衰减,但衰减较慢,抗干扰力强,可形成一个相对稳定的服务区(约几十公里至百余公里)。在夜间,能够强烈吸收中波的电离层D层消失之后,中波天线以高仰角辐射的那部分电波将被电离层的E层反射回地面,形成所谓的天波,可以传播几百甚至上千公里。但因传播衰减较大且不稳定,中小功率电台的天波更弱,不能形成稳定的服务区,却可能对远区的同(邻)频台造成干扰。所以一副好的中波天线应该尽量减少天波(高仰角)的辐射,尽量增大地波的场强。

1.1 几种常用的中波发射天线

1.1.1 单塔天线

由于中波广播要求发射垂直极化波,并且要求沿地面及低仰角的辐射最大。所以中波发射天线的最基本形式就是垂直于地面上的单极振子(垂直振子)。单塔天线就是一个以塔身为振子的底部馈电的垂直振子,由钢桅杆、带绝缘的拉绳,底座绝缘、地网及放电球等部分组成。它在水平面内作无方向性辐射,在垂直面内0°仰角的辐射最大。通常塔高H=0.20~0.53λ,小功率中波台因受经济条件限制,常用一种76米高的轻型拉线塔作发射天线。

1.1.2 斜拉线顶负荷单塔拉线

在铁塔的顶部加装三根斜拉线,使其单塔天线顶部的电流不再为零,从而增加单塔天线的有效高度。除顶负荷外,天线其他部分仍和一般的单塔天线一样。实验数据表明,该类天线低频部分的RA有了相当大的提升,对提高天线的效率、降低底部电压、降低匹配网络的成本都是有利的。但顶负荷仅仅是增加一些天线的有效高度,斜拉线本身对发射垂直极化波并无贡献。相反,因为它不是水平的,对铁塔的发射会有些不利作用。因此,斜拉线的长度一般不要超过垂直部分的一半。

1.1.3 并馈式中波天线

由一个铁塔及其周围的一组导线组成,这些导线上端与铁塔连接,下端接棒形绝缘子,此天线也是一种垂直振子,不同的是它的支持物的底部直接接地,不馈电。

1.2 匹配网络

中波天线一般离机房较远,需要一条较长的馈线来传送功率,为使天线的输入阻抗(RA+jXA)与馈线阻抗(W)相匹配,减少反射波,降低馈线上的驻波比,需要在天线的输入端与馈线之间,接入一套阻抗匹配网络。

1.3 馈线

中波发射天线多为辐射垂直极化波的单极(不平衡)天线。为便于给这样的天线馈电,中波馈线也是不平衡式。

1.4 地网

中波天线的地网是垂直单塔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,地网好坏,关系到天线实际增益的大小和天线效率的高低。中波天线的实际增益是天线的理论增益与天线效率的乘积,削弱大地的损耗是增加实际增益的唯一方法,而地网的存在能够有效的削弱大地的损耗。地网的圆心一般以塔身的底面为中心,放射方式向四周均匀辐射约120根长度为0.5λ的铜导线。据实践表明,地网导线埋设的深度越浅,地面损耗就会越少。可根据发射台实际情况,进行30厘米左右深度地网敷设。

2 天线系统的安全维护

中波发射天线的维护严格按照国家广播电影电视总局颁布的标准《中、短波天、馈线运行维护章程》进行。

2.1 认真做好月检、季检、和年检统计记录。定期检测天馈系统的驻波比,平时观察记录发射机面板上的反射波指示,如发现变化较大,需查明原因,必要时对天线匹配网络进行微调或更换已损坏的匹配元件。

2.2 利用停播时间,定期检查并清洁天馈线系统中各绝缘体的表面,检查各元件的连接处是否接触良好,天调室内线圈、电容等元件有无过热现象。

2.3 定期对桅杆、拉线、地锚、地网等进行大检查,是否存在断裂或开焊问题,发现问题及时解决。

2.4 定期检查防雷措施,确保放电球的上端与铁塔可靠连接,因放电球材质具有高导电率,放电球半球面要光滑无凹坑或毛刺,放电球下端与地网要可靠焊接,根据季节调整放电球间距。

2.5 在铁塔和天调室注明“高压危险”或“危险勿进”等牌子,防止闲杂人员误入和盗窃行为发生。定期检查天线场地外围围墙和铁丝网,防止牛羊或其他牲畜闯入,避免造成铁塔或馈线系统短路导致停播和伤亡事件。

3 结束语

在无线电广播中,发射天线处于整个发射设备的最末位置,一般都远离机房,远离人们的视线,往往不被人们重视,但它却起着十分重要的作用。中波发射天线是广播的重要设施,是发射的重要环节,与发射质量的有着密切关系,中波天线的运行维护人员应认真负责对待中波天线的保养维护任务,认真学习理论知识,不断提高实际操作能力,为广播电视的安全播出贡献自己的力量。目前,中波广播在广播电视业依然有着不可或缺的地位,中波发射天线作为广播信号发射的重要载体,为我国广播事业的发展做出巨大贡献。

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参考文献

[1]陈晓卫,主编.全固态中波广播发射机使用和维护[M].北京:中国广播电视出版社,2002:100-101.

[2]刘洪才,等,编.广播发射与卫星传输理论基础[M].北京:中国广播电视出版社,2002:151-162.

[3]张南.常见中波广播发射天线构成原理与技术维护[J].数字技术与应用,2013(11).

[责任编辑:汤静]