王石川

摘 要：中波發(fā)射天線是廣播電視臺(tái)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，也是其職能發(fā)揮的重要保證。中波發(fā)射天線作為發(fā)射的重要組成部分，其發(fā)射的質(zhì)量是廣播電視臺(tái)需要特別關(guān)注的。中波廣播的發(fā)射主要是依靠電波運(yùn)行的，白天以地波的形式進(jìn)行傳播，晚上以地波和天波同時(shí)進(jìn)行傳播。依靠中波廣播發(fā)射天線發(fā)射中波廣播節(jié)目已經(jīng)在我國(guó)得到了廣泛了應(yīng)用，它是我國(guó)無(wú)線廣播中覆蓋范圍最大的一種廣播形式。該文是基于對(duì)中波廣播發(fā)射天線原理了解的基礎(chǔ)上從探討中波廣播發(fā)射天線的工作原理入手，對(duì)其發(fā)射的原理進(jìn)行探析，并在此基礎(chǔ)上探討其維護(hù)的措施，從而確保廣播電視發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：中波廣播 天線發(fā)射 原理 維護(hù)措施 研究

中圖分類號(hào)：TN934 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（a）-0089-02

中波廣播發(fā)射技術(shù)在我國(guó)的無(wú)線廣播中占有核心的重要位置，中波廣播促進(jìn)了我國(guó)廣電行業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)人民帶來(lái)了收聽廣播的便利和樂趣。從專業(yè)的角度來(lái)看，中波廣播發(fā)射技術(shù)是以電磁波的形式來(lái)傳輸信號(hào)的，這種中波的波長(zhǎng)是有嚴(yán)格的限制的。中波廣播是以地面繞射為主，以電離層反射傳輸為輔的傳播方式進(jìn)行傳播，這樣的傳播過程使得中波廣播的傳播具備更加穩(wěn)定的特點(diǎn)。另外，中波廣播還具有不受天氣環(huán)境影響的優(yōu)勢(shì)，因而它是我國(guó)廣播發(fā)射的首選，實(shí)踐也證明了其在實(shí)際的廣播傳播中能夠發(fā)揮不可替代的作用。

1 中波廣播發(fā)射天線的內(nèi)涵

天線是用來(lái)發(fā)射或接收無(wú)線電波的一種專門的裝置，它是將發(fā)射機(jī)發(fā)送而來(lái)的高頻電流能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ǖ妮d體，然后傳送到空間。反之也是按照這樣的程序進(jìn)行的，它是發(fā)射或接收電磁波的一種介質(zhì)。

2 中波廣播發(fā)射天線技術(shù)的原理

掌握中波廣播發(fā)射天線的原理是進(jìn)行合理有效的設(shè)計(jì)的前提條件，同樣是對(duì)天線進(jìn)行維護(hù)的重要保證，因此相關(guān)人員對(duì)其發(fā)射過程中涉及到的內(nèi)容都應(yīng)該充分掌握。

2.1 具體原理分析

根據(jù)國(guó)內(nèi)外眾多的關(guān)于中波廣播發(fā)射天線技術(shù)的相關(guān)資料和文獻(xiàn)，我們可以得知垂直極化波的轉(zhuǎn)化和覆蓋是其運(yùn)行的核心技術(shù)所在。在物理原理中，電磁波處于一般電場(chǎng)的情況下都會(huì)按照固定的方向進(jìn)行發(fā)射工作，這就是所謂的極化現(xiàn)象。無(wú)線電波在發(fā)生極化現(xiàn)象的過程中，會(huì)產(chǎn)生一種與垂直面平行的極化波，也就是垂直極化波，這也正是中波廣播發(fā)射天線的核心技術(shù)所在。垂直極化波在運(yùn)行的時(shí)候，其產(chǎn)生的電流方向是垂直于地面的，因而就能夠與中波廣播傳播的電流就會(huì)進(jìn)行匯合工作，因而提高了其傳播的效率。

2.2 不同類型和形式

在了解了中波廣播如何進(jìn)行傳播工作的特性之后，我們對(duì)中波廣播發(fā)射天線進(jìn)行了具體的分類以深入了解其原理。在中波廣播的發(fā)射實(shí)際應(yīng)用過程中，中波發(fā)射天線可分為以下幾類：?jiǎn)嗡炀€、頂負(fù)荷型單塔天線、并饋式天線、新型式天線。前三種是最常見的被實(shí)際用于中波廣播發(fā)射天線的類型，而最后一種新型式天線是為了應(yīng)用于廣播傳播要求更高而研發(fā)出來(lái)的一種新型天線，它是中波廣播最新技術(shù)成果。

2.3 單塔天線

中波廣播發(fā)射天線技術(shù)的原理是發(fā)射垂直極化波，中波發(fā)射多以拉線單塔天線的形式發(fā)射與地面垂直的極化波。作為其中的一種類型，其實(shí)質(zhì)也就是一種處于底部絕緣并且與地面垂直的振子。單塔式天線的主要構(gòu)成部分包括絕緣拉繩、鋼桅桿、絕緣底座、地網(wǎng)及放電球等，在這些部件的共同作用下進(jìn)行電磁波的發(fā)射。這是因?yàn)椋阂皇侵胁ǘ蔚碾姶挪ㄑ氐孛鎮(zhèn)鞑r(shí)，損耗比較小、傳播距離遠(yuǎn)。二是沿地面?zhèn)鞑r(shí)，垂直極化波的的損耗低于水平極化波的損耗。單塔式天線是中波發(fā)射天線中最為常用的一種發(fā)射類型，當(dāng)受到經(jīng)濟(jì)條件制約的時(shí)候，一般中小功率的中波臺(tái)大多選用輕型拉線塔，其高度為76m。

2.4 頂負(fù)荷型單塔天線

當(dāng)鐵塔高度小于λ/4時(shí)，輸入阻抗的電阻部分變小，天線的輻射效率將因地阻的影響而有所降低。因此可以加裝斜拉線作為頂負(fù)荷以增加鐵塔天線的有效高度。斜拉線用銅線或鋼絞線組成，共3根，彼此相隔120度，裝在鐵塔的3個(gè)方向拉繩之間，從塔頂一直斜拉到地面，傾角為45度或60度。斜拉線的長(zhǎng)度由計(jì)算決定，它頂端直接連接鐵塔，終端連接帶金屬帽的棒形絕緣子后，再用蛋形絕緣分段的鋼絞線固定到地錨上去。

2.5 新型式天線

中波廣播發(fā)射中常見的天線一般以桅桿類型的為主，它是發(fā)射天線中最常見的，但是其存在諸多方面的缺點(diǎn)：塔高占地面積大，需大面積鋪設(shè)地網(wǎng)。其會(huì)耗費(fèi)大量的耗費(fèi)的人力、物力以及財(cái)力，另外在技術(shù)上也存在難以把握的缺陷。但是隨著天線發(fā)射技術(shù)的不斷完善，一種集多種優(yōu)勢(shì)于一身的新型中波天線應(yīng)運(yùn)而生了，它的出現(xiàn)解決了一般桅桿式在應(yīng)用上的問題。新型式天線的發(fā)射原理是利用頂負(fù)荷錐面性的特點(diǎn)，將天線調(diào)至最低的高度，對(duì)電流進(jìn)行分流處理，從而促進(jìn)電流的流通。其占有優(yōu)勢(shì)的地方就在于它能夠使發(fā)射天線在最大范圍內(nèi)發(fā)揮它的作用，不僅使得無(wú)線傳播的輻射量更加廣闊了，而且能夠?qū)μ炀€設(shè)置的空間進(jìn)行充分的利用，對(duì)于山區(qū)及沒有條件大面積平坦地面進(jìn)行地網(wǎng)鋪設(shè)的地區(qū)尤為適用。

2.6 天線效率的分析

為了保證中波廣播發(fā)射天線發(fā)射效率和質(zhì)量的最大化，廣播電臺(tái)必須充分地了解不同發(fā)射天線的效率，這也是進(jìn)行合理高效設(shè)計(jì)天線的重要保證之一。所謂天線效率指的就是天線輻射出去的功率與輸入到無(wú)線有功功率之間的比率。通常情況下，天線的效率要低于1。在實(shí)際發(fā)射過程中，天線效率與地網(wǎng)的質(zhì)量是息息相關(guān)的，為了保證天線的最大效率，就要有良好的地網(wǎng)。下面也有對(duì)地網(wǎng)的分析。

2.7 天線高度的分析

天線的高度也是在進(jìn)行合理設(shè)計(jì)天線中的一項(xiàng)必須考慮的指標(biāo)，它的高度決定了中波天線輻射出的場(chǎng)強(qiáng)的大小。由于中波天線輻射出的場(chǎng)強(qiáng)的水平方向呈現(xiàn)圓形的狀態(tài)，因此天線的高度最恰當(dāng)?shù)姆秶鸀?.25～0.5λ之間，在這樣的情況下，才能夠獲得最大的場(chǎng)強(qiáng)，而且能夠有效避免天波的衰落。但是其存在的不足之處就是其高度因素會(huì)干擾輻射的效率。目前，我國(guó)中波臺(tái)所應(yīng)用的定型塔，其高度為76m。在頻率較低的時(shí)候，定型塔高度顯得不夠。這種情況下，采用斜拉線頂負(fù)荷的辦法，使鐵塔高度和斜拉線等效高度之和，即天線的有效高度不小于λ/4，是經(jīng)濟(jì)可行的辦法。

2.8 地網(wǎng)的分析

在垂直的單桅桿天線中，其中一個(gè)最重要的有機(jī)組成部分就是地網(wǎng)。在上文中也提到過，地網(wǎng)的質(zhì)量與天線工作的效率緊密聯(lián)系。地網(wǎng)是為了減少地?fù)p耗而敷設(shè)的。要想提高天線實(shí)際的工作效率，最直接和有效的辦法就是減少在地面上的損耗，而地網(wǎng)就能夠有效地降低地面損耗，這也是地網(wǎng)存在的價(jià)值所在。地網(wǎng)的布置需要將地區(qū)的地形、氣候及土壤等因素充分考慮進(jìn)去，因?yàn)檫@些因素對(duì)導(dǎo)電率都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，其導(dǎo)線的數(shù)量關(guān)系著天線的輻射效率，地網(wǎng)導(dǎo)線的數(shù)量能夠提高其效率。

3 對(duì)中波廣播發(fā)射天線的維護(hù)措施

對(duì)中波廣播發(fā)射天線進(jìn)行維護(hù)是保證其正常發(fā)揮作用的重要條件，一旦維護(hù)不當(dāng)或不及時(shí)，不僅會(huì)影響中波廣播職能的正常發(fā)揮，而且會(huì)加大人力以及資金的損耗，因此在實(shí)際操作過程中，相關(guān)工作人員一定要加強(qiáng)重視并且采取有效的維護(hù)措施。對(duì)于中波廣播發(fā)射天線的維護(hù)，國(guó)家是制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的（GY/T178-2001中、短波天饋線運(yùn)行維護(hù)規(guī)程），這是對(duì)其進(jìn)行維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。中波廣播發(fā)射天線包含多部位的構(gòu)件的維護(hù)，包括地網(wǎng)、底座、拉線等。另外對(duì)天線還要進(jìn)行系統(tǒng)的大修檢查，這些都是維護(hù)工作中必不可少的環(huán)節(jié)。

加強(qiáng)日常的巡視和檢查。日常的巡視和檢查是確保中波廣播發(fā)射天線正常運(yùn)行的重要保證，因此即使是對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的日常巡視，工作人員也要予以重視，對(duì)于臺(tái)內(nèi)天線、場(chǎng)地大小和數(shù)目都要定期定點(diǎn)地進(jìn)行檢查、維護(hù)和保養(yǎng)，并且要制定一定的計(jì)劃。另外，日常的巡視和檢查的內(nèi)容還隨著季節(jié)的變換而變化，如春夏交替之時(shí)和秋冬交替之際，工作人員還要調(diào)接天線的張力，其松緊度要適中，不宜過緊也不宜過松。另外還要定期地給天線的拉線、卸扣、繩圈和夾頭等構(gòu)件上黃油，以避免造成這些部件受到腐蝕；同時(shí)，要對(duì)天線的桅桿上的銹進(jìn)行定期處理以及上防腐漆，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就要及時(shí)進(jìn)行更換和清潔；天線絕緣子的檢查也應(yīng)該列入日常的檢查中，如果發(fā)現(xiàn)破損就要及時(shí)更換，另外對(duì)其還要做到對(duì)灰塵的日常清潔，這是保證絕緣強(qiáng)度的必要措施。當(dāng)其絕緣強(qiáng)度降低的時(shí)候，工作人員一定要予以重視，找出降低的原因，并且加以解決。

3.1 對(duì)電氣的維護(hù)

在對(duì)中波廣播發(fā)射天線進(jìn)行維護(hù)外，還要對(duì)電氣進(jìn)行維護(hù)，其維護(hù)要求如下。

（1）定期監(jiān)控天饋線系統(tǒng)的駐波比。工作人員要密切地觀察天線發(fā)射控制面板上的反射波指示，并且將觀察結(jié)果如實(shí)記錄下來(lái)，并且與交班時(shí)的指示記錄進(jìn)行對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在明顯的差異，就要及時(shí)尋找原因，然后對(duì)破損的部件進(jìn)行更換，當(dāng)然要找到匹配的原件。

（2）注重日常的清理和清潔工作。中波電臺(tái)在固定時(shí)間內(nèi)都會(huì)進(jìn)行一次停播檢修，工作人員一定要把握好這次機(jī)會(huì)對(duì)其各個(gè)元件進(jìn)行檢查，其中檢查的范圍包括各個(gè)元件之間的連接是否正常，接口是否完好無(wú)損，調(diào)配室的電容元件及線圈的溫度是否在正常范圍以內(nèi)，另外還要對(duì)室內(nèi)的威脅物如動(dòng)物和蟲子進(jìn)行檢查，以確保其發(fā)射天線不會(huì)受到干擾。

（3）仔細(xì)檢查全部地網(wǎng)線和接地線，這是為了避免脫焊的危險(xiǎn)，對(duì)地線和放電球下部的焊接質(zhì)量工作人員要尤為重視，這也是重點(diǎn)檢查的對(duì)象。另外，在條件的允許下，每年都要進(jìn)行一次地網(wǎng)系統(tǒng)電阻的專業(yè)測(cè)試，并且要將測(cè)試結(jié)果認(rèn)真記錄下來(lái)，并且進(jìn)行認(rèn)真地分析和對(duì)比。

（4）對(duì)于主饋線是同軸電纜的中波臺(tái)，需要定期地對(duì)電纜上的絕緣電阻值進(jìn)行測(cè)量。另外，還要時(shí)刻觀察電纜的充氣機(jī)，以確保其氣密性始終處于規(guī)定的氣壓范圍內(nèi)。

3.2 加強(qiáng)對(duì)天線的維護(hù)

天線一般都是暴露在室外的，并且要常年經(jīng)受風(fēng)吹雨打，時(shí)間長(zhǎng)了，天線一定會(huì)受到不同程度的侵害和腐蝕，然后又導(dǎo)致了塔身的老化和銹蝕，最終有可能會(huì)造成塔身的損壞。在這樣的情況下，將會(huì)影響信息的傳送，廣播的正常播音將受到嚴(yán)重的影響。因此，為了保證廣播的正常運(yùn)行，就需要從加強(qiáng)天線的維護(hù)入手，以延長(zhǎng)天線的使用壽命，從而有效地預(yù)防意外事故的發(fā)生。在雷雨季節(jié)的時(shí)候，需對(duì)天線上的避雷裝置進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)問題就要及時(shí)做出調(diào)整；對(duì)于接地需要檢查其接地情況是否良好；經(jīng)常清潔天調(diào)室內(nèi)的衛(wèi)生。對(duì)天線的維護(hù)和保養(yǎng)是保證其作用不受影響的重要且有效途徑，另外要加強(qiáng)對(duì)塔基絕緣子表面灰塵的情節(jié)工作。對(duì)固定天線的螺絲帽上的鐵銹也要定期進(jìn)行清除，并且涂上黃油加以保養(yǎng)。大風(fēng)季節(jié)，注意檢查天線的抗風(fēng)力情況，一發(fā)現(xiàn)問題就要加以解決。

對(duì)天線的大修。在對(duì)中波天線進(jìn)行檢查維護(hù)之后，還要定期地對(duì)其進(jìn)行大修，這是維護(hù)之后的必要舉措，也是對(duì)天線破損地方進(jìn)行修復(fù)以確保中波廣播天線正常發(fā)射的重要保證。對(duì)中波天線進(jìn)行大修的周期一般是根據(jù)各地區(qū)氣候條件不同要求不同，氣候干燥無(wú)腐蝕地區(qū)每8年一次，一般地區(qū)5年一次，沿海及腐蝕嚴(yán)重地區(qū)3年一次。并且大修的時(shí)候要進(jìn)行全面而徹底地檢查。首先是對(duì)拉線進(jìn)行檢查。拉線的拉力是影響天線功能發(fā)揮的一大重要因素，因此在實(shí)際的檢查過程中，首先要檢查拉線的腐蝕情況，然后還要清潔蛋形以及桶形絕緣子的破損情況。另外，還要對(duì)饋線進(jìn)行檢查，包括爆皮、打火、斷裂等情況，一旦情況十分嚴(yán)重的時(shí)候就要對(duì)其進(jìn)行更換。同時(shí)天線的垂度也是檢查的重點(diǎn)對(duì)象，天線的垂度會(huì)影響其穩(wěn)定性，在彎曲過大的情況下，天線就會(huì)失去平衡和穩(wěn)定，如果再遇到有風(fēng)的情況，就會(huì)左右搖擺，這樣十分容易導(dǎo)致天線失去穩(wěn)定性，十分危險(xiǎn)，因此要定期檢查導(dǎo)線的垂度并且進(jìn)行調(diào)整。

對(duì)于地錨的檢查也應(yīng)該納入到工作人員的日常工作內(nèi)容范圍內(nèi)，其檢查周期一般是每5～10年進(jìn)行一次檢查，采用抽樣檢查的方式。抽樣率不得低于總量的10%。在實(shí)際檢查過程中，要順著地錨桿挖下去，對(duì)地錨桿和地錨拉環(huán)之間的連接情況以及腐蝕情況也要進(jìn)行深入的檢查和處理。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，中波廣播發(fā)射天線是發(fā)射系統(tǒng)的重要設(shè)備，同時(shí)也是確保廣播電臺(tái)正常運(yùn)行的核心設(shè)備。因此為了保證其正常的發(fā)揮功效，對(duì)其進(jìn)行日常的檢查、維護(hù)保養(yǎng)以及檢修是十分重要的。維護(hù)和維修的結(jié)果將直接影響天線發(fā)射的質(zhì)量和效率，而對(duì)其進(jìn)行有效維護(hù)是建立在了解廣播天線發(fā)射的原理的基礎(chǔ)之上的。因此作為廣播電臺(tái)的相關(guān)工作人員一定要加強(qiáng)自身對(duì)工作的責(zé)任感，在了解發(fā)射原理的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)檢查和維修的技能，無(wú)論是在天線的使用過程中，還是在其日常的維護(hù)和保養(yǎng)中，都要嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，這將有利于保證天線的正常工作，保證中波廣播電臺(tái)職能的正常發(fā)揮，最終將有利于促進(jìn)廣播事業(yè)的發(fā)展。

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