中波广播发射天线的原理与维护
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作者: 李樾
【关键词】中波广播 发射天线 原理与维护
中波的广播技术具有较大优点，如信号较为稳定、信号覆盖面广、较强的绕射功能等都是中波广播所具备的优点，由于收音机的价格较为低廉且体积小便于携带，在中低收入的人群中受到广泛欢迎，在信息技术不发达的时代，中波收音机成为了连接外界信息与人们的重要纽带。
1 分析中波广播的发射天线原理
1.1 分析中波天线的分类
在我国，带顶负荷天线以及单塔天线是最为常见的中波发射天线，其中T型和倒L型的天线被应用最为广泛，随着近年来发射天线的发展，出现了新型的自立式并馈天线以及新型的小天线，并开始投入使用。
单塔天线：中波广播的技术通常是将垂直的极化波发射出来，因此单塔天线在本质上就是一个垂直振子，在底部馈电，构成单塔天线的主要部件有钢桅杆、绝缘的拉绳、地网、底座绝缘和放电球。辐射体在水平面的范围内呈现出无方向性，当与面的垂直内部角度为0°时，此时的辐射值为最大值，若受到外部的其他条件影响如经济条件或时间限制，这时在建设小功率的中波台天线时多数情况下会选择建设轻型拉线塔，塔的高度通常为76米。
斜拉线型的顶负荷天线：在实际的实践和应用中，多数的小功率的中波电台其台频通常都在900千赫以下，并且天线塔的自身盖度也在λ/5之下，拥有较低的输入阻抗，因此这种发射天线的工作效率都普遍较低。
并馈式的中波天线：铁塔与其周围的导线构成了并馈式的中波天线，导线的上部会与铁塔相接，棒形的绝缘子与导线的下部相连，这种类型的天线的工作原理与单塔天线是相同的，但是并馈式的天线并不能够馈电，另外，相比之下并馈式中波天线并不需要简形的绝缘，其塔身接地本身就已经具备了绝缘的作用，因此其防雷的功效十分显著。
新型的小天线：占地面积较大、资金投入较大等都是传统桅杆型天线的弊端，这些弊端对于电台的维护和上地利用等工作都在一定程度上造成了困扰，基于此背景，新型的小天线被开发出来并投入使用。新型小天线通过折叠振子能够将其自身的天线高度降低，提升电阻的分量，并同时使电抗的分量大大降低，显著地拓宽了宽带，有效地优化了天线的发射效率。
1.2 分析中波天线的高度
由于天线高度对天线辐射的影响，中波天线在水平方向的辐射场强呈现为圆形，天线高度的最佳范围大致保持在0.25～0.5λ，这个范围内的高度能够保证获得场强的最大值，同时能够有效地将天波衰落的概率降到最低，但是此天线的高度极有可能会对天线的辐射效率产生影响。为了有效解决这个问题，现如今我国所使用的中波电台定型塔，塔的高度几乎都为76米，其频率为1000千赫，低频段的电波的定型塔高度为75米，如此一来不仅能够有助于提升天线的高度，还能够有效促进提升天线底部的阻抗，对辐射的效率进行有效改善。
1.3 对地网进行分析
垂直型的桅杆天线的重要有机组成部分之一就是地网，中波天线的实际效率和增益与地网的工作效率有着直接的联系，想要对中波天线的实际增益进行增加的话，最有效的方式就对大地损耗进行减弱，地网恰好能够有效地对此问题进行解决。针对当地的地形实际情况以及当时的气候和土壤的导电率，若要提高中波天线的辐射效率可以对地网中导线的数量进行适当的增加。经过大量研究表明，在降低天线高度的同时，铁塔的底端电阻和电流都会产生一定程度的增大，若是较短的天线，其电阻则会较小。因此，当其与中波天线的距离保持在0.5λ时即地网半径，无论天线的高度为多钱，其电流都会保持在固定的电流值；若距离没有超过0.5λ的区域，其本质上就电磁感应区或者是谐振场，地网对其的损耗有着十分紧密的联系；当区域是大于0.5λ时，其实质就是天线的辐射场，地网的半径通常情况下都会小于0.5λ。
2 日常对维护中波广播的发射天线的分析
在维护中波发射天线的工作过程中，需要严格执行我国广播电视行业的相关行业准则和规程，我国已经出台了相关的维护天馈线的运行规程，其中对维护工作进行了明确、严格的规定，在对中波发射天线的日常维护中其主要的维护内容包含定期的对天线进行检查如月检和年检，对发射天线重要组成部分进行维护和保养，如地网、桅杆和绝缘子等关键部件。在对中波发射天线进行细致全面的维护和保养的同时，也应当对绝缘拉绳、塔桅和地锚等装置进行定期的检查和维修，定期检查的时间周期大致为2～3年一次。在进行维护工作时要严格执行我国的相关规程和规定，对天线塔架和桅杆着重进行涂漆并进行相应的防腐处理，拉线式的天线塔桅杆，变宽为0.5的垂直度误差应当在1/750之内，除此之外，天线塔桅杆的几个部分的弯曲度误差也必须要进行控制，使其误差在1/750之内。在桅杆绝缘拉绳的设计方面，设定的安装拉力应当与拉绳设计汇总的最初始拉力值保持一致或者满足和符合，将最低限度控制在最初始拉力设定值的百分之八十以上。重点的监测环节是对天线塔桅杆的结构监测，进而保证能够在第一时间就能够找出桅杆上的开裂焊缝，并及时进行相应的处理，对于已经被腐蚀的螺栓的要及时进行更换。天线塔的桅杆拉绳都存在着锈蚀的情况，在固定的捻距范围内，当锈蚀的面积达到总表面积的40%时就应当更换拉绳，若是出现了大活的痕迹也应当对其进行更换。
上述都是对中波天线的日常基本维护措施，除此之外还应当对电气方面做出相应的维护要求：
（1）定期对驻波比进行监控，在日常的工作中应当对发射波在控制面板上的信息进行细致的观察并进行记录，并及时与之前班组的数据进行对比，若存在明显的差异的话应当对产生的原因进行排查，依据具体的清理微调天线的匹配网络，或是损坏的元件进更换。用网络分析仪对匹配箱内的阻抗匹配进行调整，根据机房发射机输出阻抗的共轭值为依据，对匹配箱内的电容电感进行微调。
（2）在电台进行停播检修时要对系统的绝缘表面进行清理和保养，查看元件是否都处于正常工作的状态，是否存在着散热不佳的情况，室内的虫害防治情况是否良好等。在进行此项工作时应当注意，只有确认了机房已经停机才能够打开匹配箱，随后在馈线的入口处挂好地线钩，将这工序完成才能展开工作。
（3）要仔细检查所有的接地线和地网线，确保其都处于良好的工作状态，是否存在安全隐患如脱焊等，尤其的对于放电球和地线的焊接要更加仔细地进行检查其是否牢固。
3 结语
中波发射天线作为电台的重要运行设施之一，其维护工作十分重要，各环节都要严格遵守国家和行业的规定，保障中波天线的发射质量，促进中波天线的发展。
参考文献
[1]刘建军，李晓枫.中波转播台天线浅谈[J].科技视界，2016（02）.
[2]王石川.浅谈中波广播发射天线的原理及维护[J].科技创新导报，2015（28）.
[3]迟晓梅.中波广播发射技术与维护[J].新媒体研究，2015（19）.
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