PDF下载
中波广播发射天线的类型及维护

​洪梦勃 汪东 刘康

湖北广播电视台广播发射台,湖北省武汉市,430010

摘要: 本文首先提出了中波广播发射天线的相关概述分析,然后介绍了几点中波广播发射天线的类型,接着提出中波广播发射天线的设计要点,最后对中波广播发射天线的维护措施进行详细论述和总结,主要包括合理制定安装方案、完善巡查管理流程、注重整个装置设备的维护、制定应急管控方案等,以此来充分展现出中波广播发射天线的实际使用价值,取得良好的维护效果。以下笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献,就中波广播发射天线的类型及维护进行粗浅探讨,以供参考。
关键词: 中波广播;发射天线;类型;维护
DOI:10.12721/ccn.2025.157367
基金资助:
文章地址:

当前,信息化建设水平提升迅速,在广播系统建设与发展方面,其多元化特点显著。对于中波广播发射天线而言,作为重要的基础性设施之一,在广播体系中占据着重要的地位,已经成为了信息传播与接收的重要影响因素。其中,中波的频率至少为300kHz,最高为3MHz,电磁波的对应波长最高为1km。分析中波的传播渠道,主要包括表面波及天波等。相比于长波,中波具有高频率的性质特点,所以直接影响着较深的电离层位置,其反射作用较强。要想保证中波广播发射天线的运行水平,应对其类型进行深入分析,从具体的应用环境出发,以此来加强维护管理方案的制定,争取与实际需求相契合,同时防止安全隐患的出现。

一、中波广播发射天线的相关概述分析

(一)定义

对于中波广播发射天线,发射系统的范围主要包括0.3~3MHz,电磁波的波长主要体现在0.1~1km之间,在传输过程中,传播方式主要以天波、表面波方式为主。相比于常规的长波,中波适用于较深的电离层位置,以此来实现顺利传输与反射【1】,所以中波广播发射天线,对于传输效果起到决定性的作用。

(二)原理

在广播信号的发射和接收层面,电磁波发挥着重要的优势,以此来实现顺利传递与转换。借助发射机,可以实现信号向电磁波的顺利转化,使电磁波作用于特定的方向,进而保证良好的传递效果。在天线的关键参数中,工作频率、发射功率、辐射效率等缺一不可,其中,频率范围为530kHz~1710kHz,发射功率最低为1kW,最高为500kW。

二、中波广播发射天线的具体类型划分

在各类型的结构分析方面,有关于地网的应用,要想将天线的发射效率提升上来,应对地电流的损耗程度进行严格控制,其中,有效的办法就是将放射状地网结构增设到天线的底部,在加装地网结构后,会明显增加地电流的传导电流,同时不断提升地阻的控制水平;有关于铁塔的拉线,铁塔横截面的形式,是拉线平面结构的重要影响元素之一,如果是三角形,那么三方拉线的形式更加适合应用,如果是矩形,四方拉线形式明显更加适合应用。对于拉线的倾斜角度,应在60°以下,如果太过于陡峭,极容易加大拉线张力,造成铁塔的摆动。同时,倾斜角度太缓也是不适宜的,分析其原因,会占据较多的地面面积。如果各层拉线处于同一平面内,应保持高度的平行,但是在使用一个地锚的情况下,没有对同层的拉线提出平行方面的要求。

(一)锥面顶负荷小天线

在诸多天线类型中,该天线具有较强的特殊性,为了保证天线结构设计的合理性,应对信号的传输状态予以密切观察,加强有效的信号控制,保证高度的灵活性,给予电磁波的覆盖范围有效的控制,进而为信号的正常传输助力。相比于传统天线,该种类型的高度更为显著,要想更好地控制发射频率,应高度重视控制体系方面,并满足建设成本的节约化需求,进而将天线的使用性能充分发挥出来。同时,电流强度因素,极容易干扰到传播的信号,此时,应注重信号传输距离的准确计算,旨在形成稳定、可靠的传输环境。需要注意的是,在具体运行过程中,应保证天线布设位置的合理性,并提高对天线发射频率的关注度,同时在天线设计时,天线的仰角至少为150°,进而为天线的信号传输提供支持。

(二)单塔型中波广播发射天线

在结构角度方面,钢桅杆、放电及地网等结构是缺一不可的,其垂直极化波突出,且在灯塔底部的电流分布领域得到了广泛应用,其中,对于灯塔的底座等元件来说,其绝缘性能显著【2】,对于中波传输结构影响深远。基于实际应用的角度,辐射范围和发射方向不是固定不变的,在地面和天线平行状态时,代表辐射强度最大,其辐射规律并不显著。此外,通过分析该类型的安装位置,灯塔斜拉塔位置最为适宜。

(三)并馈式自立铁塔中波天线

自立铁塔,在该类型的支持结构中发挥着重要的作用,其中,对塔体截面的要求并不高,不仅包括正三角形,而且也可以从具体的需求出发,向正多边形进行设计。在具体应用过程中,可以将导线合理设置在自立铁塔的周边,紧密结合导线的上端结构与铁塔平台,做到无缝衔接。同时,在铁塔的下方,应提高对地网敷设处理的重视度。此外,在性质方面,此类型的天线与单塔型天线相同,均在垂直振子中占据重要地位。但是通过与单塔型的天线进行对比,此类型的天线明确提出了对设置支撑物的要求,尤其在底部位置,其目的就是起到良好的防雷击作用。并馈式自立铁塔中波天线如图1所示:

截图1742292348.png图1 并馈式自立铁塔中波天线

三、中波广播发射天线的设计要点

第一,在中波广播发射天线设计时,输入阻抗及辐射电阻为主要的衡量指标,二者均对天线系统的运作造成了极大的影响【3】。因此,要想将系统运行的稳定性发挥出来,应高度重视天线设计这一环节。

第二,在发射天线运行的影响因素中,高仰角辐射不容忽视,这与传输质量之间也有着密切的联系,尤其在发射系统运行过程中,如果振子高度在0.5以上,出现副瓣问题的概率较高,所以在具体设计时,应充分考虑场地范围,将铁塔的高度明确化,发射频率波长也要进行合理优化,旨在不断增强发射天线的整体性能【4】

第三,如果天线设计的合理性不足,会严重影响到发射系统的稳定运行,而且也会干扰到信号的传输,所以基于相关设计人员的角度,应深入研究发射天线的相关技术原理,并正确认识电流波长及天线尺寸等方面,在此基础上,也要准确计算辐射电阻,并进行发射天线的合理选择,旨在为信号的传输提供前提性条件。

四、结合调配间网络浅谈1035khz发射机并馈式自立铁塔中波天线设计原理及方案

在发射机与天线系统之间的连接方面,调配间网络发挥着重要的作用和优势,深刻影响着信号的传输,并且与天线的正常运作之间也有着紧密的联系。在1035kHz发射机并馈式自立铁塔中波天线的设计中,应深入分析调配间网络的设计原理,并不断优化其方案。其中,通过分析其设计原理,在铁塔的中部,平台得到了广泛设置,圆盘和平台的连接主要借助于多根导线来完成。借助该设计模式,可以将信号在铁塔内部的传输效率提升上来,并实现合理分配。

同时,在调配间网络设计过程中,应对阻抗匹配、功率容量等相关影响因素予以充分考虑。其中,阻抗匹配,在发射机与天线之间的传输过程中具有较强的影响力,通过加强调配网络设计,可以使发射机与天线的阻抗匹配度得到提升,从而推动信号传输效率的稳步提升。而对于功率容量,应保证调配网络与发射机输出的最大功率相互适应、匹配,防止过载现象的出现,避免给设备带来损坏。此外,为了将信号传输的稳定性提升上来,既要注重网络结构的合理优化,也要加强高质量材料的正确使用。

五、中波广播发射天线的维护措施

(一)安装、巡查以及维护

1.合理制定安装方案

在中波广播发射天线的安装方面,必须要从具体的性能需求出发,与前期维护管理方案紧密结合,保证各项细节的有效落实,不断规范安装施工过程,特别要加大安装质量的检测力度,形成对故障和隐患问题的有效预防。同时,在具体管理和维护方面,应合理渗透全生命周期原则,深入分析前期材质采购、加工、安装等环节,全方位、多角度领域地管理各项细节,促进安装运维工作的顺利进行,进而推动广播系统的正常运行。

此外,在常规安装方面,必须要防止发射机、天馈线等出现异常运行的现象,采取有效的试验和检测措施【5】。同时在安装期间,应对偏差问题加以严格把关,如果与前期设计图差距较大,应及时反馈给相关负责人;在确定安装时间时,应充分考虑天气等因素,避免周边环境影响到具体的安装,并尽可能地帮助到后续的检修和维护。

2.完善巡查管理流程

众所周知,自然环境也是中波广播天线的重要影响因素之一,如果处理不及时,会对信号的传输以及接收造成极大的影响。基于此,为了避免各种隐患问题的发生,应做到:

第一,加强日常巡检管理,重点检查天线的接地状况等;从实际状况出发,正确清理塔基绝缘子表面的尘土。而且在巡查管理过程中,应满足常态化需求,确保隐患问题得到及时有效地处理。第二,对于运维人员来讲,应注重自身维护技术水平的不断提升,充分考虑场地、数量等因素,定期检查天线,使维护作业达到标准化的目标【6】。第三,应开展不同季节、天气的天线检验的收集、整理工作,根据实际需求,对系统功能予以不断完善和改进。也要加大实际巡检力度,与设备运行状况紧密结合,顺利解决各种隐患问题。

3.注重整个装置设备的维护

对于天线设备和电气设备,既要将定期检查和维护工作进行落实,也要保证修理措施的全面性与可行性,及时处理整个装置的设备破损处,保证良好的修复效果。通常而言,在开展大修工作中,应对天气等因素进行充分考虑,如干燥地区,间隔8年进行1次即可【7】,而对于普通地区,间隔年限应在5年左右,但是如果地区具有潮湿、容易发生腐蚀的特点,大修的时间可间隔3年左右。积极落实检查、修理工作,及时更换老化、受损的设备,在整体上推动装置设备维护工作的顺利进行,同时构建安全、稳定的设备信号发射环境,为提升中波广播发射天线的效率奠定良好的基础。

(二)制定应急管控方案

通常而言,为了保证天线运行管理水平的稳步提升,明确提出了对环境稳定性方面的要求。在具体检查过程中,可以及时发现并处理隐患问题,避免对天线的正常运行造成不必要的影响。在实践上,天线的具体类型、应用环境等,均影响着天线的传输能力,所以既要充分考虑这些影响因素,也要加强技术处理方案的制定,有效落实大检修维护工作【8】,给予天线的整体性能有力的扶持。与此同时,在制定应急管控方案时,应将中波广播发射天线以往的运行故障作为参考依据,并紧密结合实际状况,保证应急管理措施的有效性与科学性,避免配电故障隐患的发生,防止信号的接收出现异常。

有关于具体的应急管控方案:第一,应急组织架构。应加强应急管控领导小组的设置,广播台站负责人、相关部门负责人等应积极参与其中,共同致力于应急管控工作的有效落实;第二,应急预案制定。在这一方面,应将应急启动条件、应急响应流程等内容涵盖其中。同时,应对天线故障、发射机故障等各种情况做到统筹兼顾,实现合理应对;第三,应急响应流程。面对天线故障等情况的发生,应急响应小组应积极落实应急预案,严格遵循预案要求。其中,应准确排查故障的原因,然后采取有针对性的解决方式。

(三)发射线路信号系统的维护

天线馈线、隔离器等,是信号系统的重要组成,在设备运行过程中,故障或损坏问题的发生难以避免,这时,明确提出了对日常维护的要求。在发射线路的信号系统维护方面,应对馈线的连接情况进行检查,并防止绝缘部分出现破损。同时,也要注重隔离器、耦合器等运作情况的检修,做好内部元件的清理与更换工作。此外,也要定期维护调节器,最大程度地保证运行的稳定性。需要明确一点,在制定维护工作频率和方法时,应从设备的使用情况出发,并紧密结合生产厂家的相关指导建议,在定期维护的作用下,可以使设备的使用年限得以维护,保证良好的信号传输效率,同时避免产生故障和停机问题。

六、结束语

总之,在广播系统的技术类型中,中波广播发射天线处于基础性的地位,其已经成为了系统传播效果的重要影响要素之一。基于此,应对其具体的类型深入剖析,紧密结合应用需求,采取切实可行的维护管理措施,满足智能化、信息化的管理需求,进而提升系统的全面化、智能化监控水平,有效预防各种隐患问题。文章笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献,就中波广播发射天线的类型及维护进行粗浅探讨,并提出具体的维护措施,从而为中波广播发射天线的正常运行做有益的共享。

参考文献:

[1]戚桂东, 王诗宇, 农挚著, 程光煜, 杜事桂. 新型双调谐中波防雷天线调配网络[J]. 广播电视信息, 2024, 31 (01): 96-99.

[2]管硕. 中波广播发射台周界入侵监控报警系统设计——以贵州省广播电视局八五九台为例[J]. 西部广播电视, 2023, 44 (17): 226-228.

[3]付春霞, 付云霞, 傅永杰, 江海涛. 中波广播电视发射塔电磁辐射场强理论计算分析[J]. 中国新技术新产品, 2022, (05): 14-18.

[4]赵应生. 中波广播发射台前端信号数字化及供配电环境监测系统技术方案[J]. 西部广播电视, 2021, 42 (02): 227-231+234.

[5]沈代承. 中波广播发射天线构成原理及地网对发射机输出功率的影响分析[J]. 数字传媒研究, 2020, 37 (12): 54-56.

[6]肖涛, 宋庆欣, 袁军. 基于传统中波拉线塔实现广电多业务同播的设计及应用实践[J]. 广播与电视技术, 2020, 47 (11): 97-101.

[7]包好斯巴根, 王延伟, 范波, 周利祥, 马耀武. 中波广播发射天线的类型与维护方案分析[J]. 西部广播电视, 2020, (13): 234-235.

[8]陈玮, 王巍, 於国兵, 邓霖华. 中波广播发射台周边复杂环境下的电磁辐射监测方法探讨[J]. 环境科学与管理, 2020, 45 (04): 129-132.