盘锦315台应用并馈式自立铁塔中波天线项目的实证

文丨苏春利 任艳梅 朱 江 刘 进

（辽宁省盘锦市315转播台，辽宁盘锦 124000 辽宁省盘锦市文化广电局，辽宁盘锦 124000 辽宁省盘锦市315转播台，辽宁盘锦 124000）

1 对盘锦315台并馈式自立铁塔中波天线项目的现状判断

盘锦315台并馈式自立铁塔中波天线（SFA）工程项目，是中央无线覆盖工程，项目启动于2010年3月。该塔为我省首座并馈式自立铁塔中波天线（SFA）。塔体截面为正四边形，639KHZ和1260KHZ两套工作频率，是在双频共塔的搭载下完成传输的，让人耳目一新。两部发射机均为10KW，天馈线调配网络采用T型匹配网络，主馈线采用SD-50-37-3同轴电缆。2010年11月主体及并馈系统全面完工并调试完毕，经网络分析仪测试，该网络具备双频共塔标准，驻波比符合发射机标准，天线处于谐振状态，与传输馈线相匹配。目前，已安全运行了一年半时间，从实际工作效果看，天馈线系统工作稳定，防雷保护效果良好，以后还可以利用平台架设FM、TV等天线，创造经济效益。

2 并馈式自立铁塔中波天线（SFA）的结构和原理透视

2.1 SFA的结构机理

我台采用的是普通自立铁塔，塔体截面为正四边形，塔高90米，底部边宽11.5米。这样的设计代表了国内广电行业的新理念，设计师让12根铜包钢导线排布在铁塔周围，铁塔上76米处的平台，与导线的上端相连接，为了稳定安全需要，设计师们让铁塔底部中心与导线的下端紧紧相连，使得能够对铁塔馈电，同时，在设计中，又在铁塔下铺设了地网，保持了与其它中波天线一样的设计格局。

2.2 SFA的电气原理图见图1

图1

从上面的示意图我们可以看到，导线上的高频电流I在与平台互动后，切换成了两个路径，生成了i1和i2。H的辐射体，相对应的是ABC的构成长度，ABD的组合长度，又可以说是H的终端短路线。我们可以这样解读短路线的输入阻抗，用公式来表示就是：Zin=jXtgαh

当h=λ/4时，Zin=∞，i2=0,i=i1;

当h≠λ/4时，可以说这个生成的纯电抗，就是信号源与天线之间并联后实现的，此时i2≠0。对于这样的电抗，应该是无损耗的。要想减低一些天线的辐射效率，就要这样等效原理来实现。图见图2。

图2

就是说要激励天线，必须在高频能量的背景下，借助于一个并联电抗来实现。毋庸讳言，天线直流是接地的，天线对高频不能直接接地是个不争的事实，这是一个完美的实现形式。

2.3 SFA的有关电参数

按垂直单极振子来计算SFA的辐射场形：

2.3.1 计算垂直面方向图的推导方法是：

2.3.2 计算水平面方向图的路径是：

F(φ)=K

2.3.3 天线输入阻抗：

这一组输入阻抗曲线让我们得到了理想的数据。从输入阻抗曲线的情况看，由于它与一般底部绝缘的拉线塔存在较大差异，在研究其共性的前提下，可以将相应的匹配网络设计出来。

2.3.4 天线底部的电流和电压可按下式计算天线底部电流：

可按下式计算天线底部电压：

100%调幅时的有效值为：

式中：P为发射机的标称功率:PM/XM为天线底部输入阻抗的实部和虚部。

3 盘锦315台并馈式自立铁塔中波天线项目的创新性探源

3.1 传统底部绝缘拉线塔存在的问题

底部绝缘子的拉线塔，虽然结构简单，造价相对较低，但存在的弊端是三边拉线塔的占地面积大，不好布置，影响发射塔整体的美观。还存在一个很重要的问题，即随着中波发射机的更新改造，我台早已采用全固态发射机，应当承认，对比电子管相而言，耐用性、标准高、少耗能、高效率、维护成本低，是它的优势，然而，易损的全固态器件，低耐压性、较差的抗干扰力、对雷电敏感等，都是不可回避的缺陷。为规避风险，在底部绝缘子的天线上加装防雷设施是必不可少的。

3.2 SFA的先进性

SFA对比普通的带底座绝缘的中波天线的先进性在于：

（1）通过不用底座绝缘、绝缘拉绳的做法、缩小了占地空间，降低了投资比率，缓解了新建台站或搬迁台站的经济压力。

（2）采用在铁塔上直流接地，增强了发射系统的防雷效果。

（3）在不安装进口大型底座绝缘子的前提下，还能承受1000KW以上的大功率。

（4）天线多频全天候。

（5）在机器正常工作的前提下，铁塔上还能安装FM、TV天线和微波天线，增加了附加值。

（6）发射台没有拉线，不仅简洁、美观，而且发射塔安全系数高，对周边环境也没有多少影响。

3.3 SFA的可扩展性

我台的SFA塔体76米处设有平台，可以利用平台架设FM、TV等天线，以达到资源整合，创造经济效益，综合利用。

3.4 双频共塔调配网络

应用景顺广播器材有限公司生产的双频共塔调配网络，该网络安装了真空可调电容，具备阻抗微调功能，并加装了防雷接地网络，可抵御一般雷雨天气，安全可靠。

3.5 地网铺设

地网线使用φ0.06铜线（100米长120条），及φ12接地铜棒（120根）东西走向，放射状铺设，用挖掘机开挖地面土层60CM，铺设完毕后使用推土机回填。回填后，地网深度距地面50CM。

3.6 馈线路由架设

馈线桥架基础由钢筋混凝土浇筑，深度冻层以下1.2米×1米，为方形基础墩。支架采用4寸钢管，距地面标高4.5米。桥架采用φ22螺纹钢焊制，单节长12米，共10节，桥架走向呈Z形，风速等级为12级。

4 结束语

经过一年多运行，该塔工作稳定，防雷保护效果很好，辐射场强和覆盖范围均达到了设计要求。实践证明，它是稳定可靠的，SFA的先进性必将在今后各地中波台迁建工程中发挥不可替代的作用。