引言
中波广播技术诞生至今近100年的历史，中波广播技术得以充足的发展和完善，成为广播家族中常青的一只奇葩。笔者从事中波广播发射工作三十多年，扎根多个中波转播台技术岗位，切身感受到中波广播的覆盖效果、播出质量与信号源、音频信号接收机、音频信号处理器、中波发射机、天馈线、天调网络、中波发射天线等息息相关。随着电子技术日新月异的发展，从电子管到晶体管、从独立元件到集成电路和大规模集成电路、从模拟电路到数字电路诸技术的科技进步，信号源、音频信号接收机、音频信号处理器、中波发射机诸设备性能功效得以极致完美发展，促进了中波广播质量不断提升。
1中波广播技术简介
中波广播是指利用频率在300kHz～3MHz的无线电波进行的广播业务，其传播方式有地波和天波两种。白天，中波广播主要依靠沿地球表面传播的地波，由于地面影响，电波衰减较大，传递距离较近，但传播稳定，接收效果较好。夜间，由于电离层的高空高度降低，部分中波电波能被电离层反射，形成天波传播，传播距离较远，所以中波广播晚上的服务范围比白天大。中波广播的发射功率一般在几十千瓦到几百千瓦，传输距离可以达到几百千米甚至上千千米。发射天线通常是垂直极化的单极天线或相控阵天线，可以实现方向性辐射和覆盖控制。中波广播发射功率在向外辐射的过程中受到多径干扰的影响不大，信号传输的质量不会发生较大的变化，同时由于采用振幅调制（AmplitudeModulation，AM）方式，解调方式比较简单，只需要检测无线电波的幅度变化，然后放大和还原信号即可。中波广播的接收机制造和普及比较容易，因此中波广播一直是数十年来重要的广播覆盖手段。中波广播的应用领域主要是广播业务，包括新闻、音乐、教育、文化及娱乐等内容，具有广泛的覆盖面和众多的受众。
2卫星天线性能优化设计与实施
2.1卫星天线接收信号原理
卫星天线即卫星接收天线，俗称“大锅”，是一个金属抛物面，主要由天线、馈源、高频头、卫星接收机组成。卫星天线将卫星传来的微弱信号反射到馈源和高频头，对信号进行放大、变频、滤波处理，再经过馈线传递给卫星接收机，以获取要播出节目的信号。
2.2卫星天线的优化设计与实施
2.2.1卫星天线位置及天线类型选择
为了更好地接收到卫星信号，卫星天线要安装在视野开阔、无高大建筑物遮挡且远离噪声源的空旷地最高处。工作中使用的天线口径理论上来说越大越好，因为天线的直径越大，所接收的信号强度就越强。但考虑场地、运输、安装成本等因素，实操中要求在满足接收通信卫星基本要求的前提下天线直径规格应尽量小。在具体工作中，各台站可根据实际情况选择合适口径的卫星天线。一般情况下，通信卫星要求地面接收站的G/T值不小于26dB·K-1，故对于C频段（3.7～4.2GHz）卫星接收天线需使用较大口径的正馈天线，一般选择直径为1.8～6.0m的天线。Ku波段（11.7～12.2GHz）的频率较高，卫星天线口径可小于1m。例如，使用0.35m天线就能接收中星9号的电视节目。
2.2.2合理选择高频头
高频头是卫星天线的核心部件，将馈源传输来的信号进行解调、放大、变频、滤除杂波后，经电缆线送入卫星接收机。卫星天线一般选用本振频率稳定度高、本振相位噪声小、动态增益大的高频头。随着第五代移动通信技术（5thGenerationMobileCommunicationTechnology，5G）技术的发展应用，紧邻5G基站的转播台站C波段卫星天线的信号易受到干扰。针对这一问题，可安装使用抗5G干扰的高频头，或在高频头前增加过滤5G干扰装置。
2.2.3选择合适的馈线长度
连接抛物面天线和室内卫星接收机的馈线越短越好，馈线过长会衰减信号。例如，“辽宁之声”的信号有段时间出现卡顿现象，经故障分析排查，原因正是连接天线和卫星接收机的馈线过长。将绕行的馈线改为近距离连接，即可正常接收卫星信号。选择合适的馈线长度对接收卫星信号十分重要。
2.2.4定期维护
在日常工作中，应通过检测卫星接收机信号的强度，监听伴音的音质、响度，定期或不定期微调天线，使其始终处于最佳的工作状态。在雷雨雪天气，特别是北方的冬季，要及时清理金属抛物面和馈源上的雨雪，以免雨衰、雪衰造成接收信号衰减或中断。为防止反射面长期风吹日晒雨淋造成掉漆、腐蚀，应定期对金属抛物面涂漆。
2.3发射天线系统性能优化设计与实施
2.3.1发射天线及其作用
发射天线是将导行波模式的射频电流或电磁波变换成扩散波模式的空间电磁波的转换器，中波转播台发射机的输出功率依靠发射天线才能有效地辐射出去。发射天线具有两个作用：一是把传输线上传的高频电磁能转化为自由空间的电磁波；二是集中能量，减少其他方向的能量损耗。对于中波转播台来说，发射机输出的高频信号能否高效地辐射出去，与天馈线系统的性能密切相关。如果天馈线系统的天线质量不达标，播出的声音信号会出现强度弱、失真、噪音大、有串音等等问题。在雷雨雪等极端天气下，如果天线性能不好，天线驻波比过大将引发发射机功率降低，甚至导致关机故障。因此，发射天线系统是中波转播台站安全播出的一个重要环节，除日常维护，对长期运行的天馈线系统进行性能优化设计也是转播台工作的重中之重。
2.3.2发射天线的基本参数
2.3.2.1天线的极化方式
发射天线是辐射电磁波的器件，天线极化就是指天线辐射电磁波时形成的电场强度方向，其线极化可分为水平极化和垂直极化。当电场矢量平行于地面时为水平极化，此时电波称为水平极化波；电场矢量垂直于地面时为垂直极化，电波称为垂直极化波。水平极化波贴近地表面传播，由于大地对波有吸收作用，会使电场信号迅速衰减。而垂直极化波不易产生极化电流，信号衰减慢，可以保证信号传输质量。在无线广播通信中，一般采用垂直极化的方式。
2.3.2.2天线的方向性和天线增益
发射天线会向空间中辐射电磁波，但不同的方向上天线辐射电磁波的能量不相同，即天线具有方向性。天线的方向性是指天线辐射的能量集中在期望方向上的程度，可以用方向图表示。天线增益是用于定量描述天线把输入功率辐射出去的程度的指标，是天线的重要参数之一。在输入功率相同的情况下，实际天线和理想天线在空间同一点处的功率密度之比即为天线增益。天线增益与天线方向图密切相关，方向图主瓣越窄能量辐射越集中，副瓣越小，能量分散越少，增益越高。
结束语
随着科技的不断进步和对节目质量要求的不断提高，天线系统优化设计及实施已成为必然趋势。转播台的天线系统经过优化设计和改造后，性能得到极大改善。实践表明，该方法具有一定的有效性，可以为中波转播台天线系统的设计改造提供参考。
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