中波广播发射天线技术与维护方式之研究

2016-10-21 19:09高瑞军申连雄
科技创新与应用 2016年7期

高瑞军 申连雄

摘 要:在广播发射设备中,天线是其中重要的组成部分,只有有天线,发射机所输出的电流才会转换成空间辐射的电磁波,才能够使不在电台的听众也能够听到电台传播的节目。另外,天线的好坏也会影响信号的好坏以及信号覆盖的实际范围,所以,一定要采取有效的维护方法,保证中波广播发射天线的质量。文章对中波广播发射天线的技术和维护方式进行了详细的研究。

关键词:广播天线;发射技术;维护方式

在中波广播发射中,天线的作用十分重要,在目前的中波发射电台中,主要应用的天线有自立式以及拉线塔式等。而且,它们采用的都是底部馈电的形式,因此一定要格外重视。另外,不仅要注重天线的应用形式,还要重视天线的维护方式,保证天线的质量,确保良好的广播质量,文章通过分析发射天线的原理,对常用的天线以及维护方式进行了详细的分析。

1 中波广播发射天线的原理

1.1 高仰角辐射

在现实生活中,设计发射天线时,应该注意高仰角辐射的问题,在振子的高度大于0.5左右时就会出现副瓣,而且能量还会随着高度的增加而增加,这在提升天波方面具有非常重要的作用。因此,在设计发射天线时,铁塔的高度应该是发射频率波长的二分之一,另外还要注意场地的大小和服务的范围。

1.2 发射天线的效率

在中波广播发射天线中,天线效率是非常重要的一个指标,要想实现天线的科学设计,就要保证天线的效率。从本质上讲,天线的效率就是天线辐射出去的功率和引进到无限种的有功功率的比例,而且一般情况下,天线的效率不会大于1。在实际的设计工作中,要想提高天线的效率,就一定要有良好的地網。另外,在研究过程中,辐射电阻的作用越来越明显,辐射电阻就是发射天线的辐射功率和馈电的有效电流之间的平方比。辐射电阻对于天线的计算非常有帮助。在实际的过程中,辐射电阻的大小会受到馈电电流的波长以及天线尺寸形状的影响。为了保证天线的科学设计,一定要选取合适的尺寸和形状。

1.3 输入阻抗和辐射电阻

在中波广播发射天线中,输入阻抗和辐射电阻是两项重要的指标,因此,在设计时一定要注意这两项指标,充分考虑这两种因素。在实际工作中遇到这方面的内容,一定要从自身的实际情况出发,设计中波广播发射天线。辐射电阻和输入阻抗是两个完全不同的概念,一定要对其进行深入的研究,而且,输入阻抗一定要能和网络匹配。

2 几种常见的中波广播发射天线

2.1 单塔天线

因为在中波广播中要求要发射垂直性的极化波,而且要求在地面以及低仰角的辐射要最大。因此,中波发射天线的基本形式是垂直于地面的单极振子,也叫做垂直振子。而单塔天线就是将塔身作为振子,属于一种底部馈电的垂直振子,主要组成部分包括钢桅杆、绝缘底座以及地网等。在水平面上时,没有方向性的辐射,在垂直面0°仰角时,产生的辐射是最大的。一般情况下,塔高H=0.20~0.53λ,由于小功率中波台会受到经济条件的影响,经常使用76米高的轻型拉线塔作为发射天线。

2.2 并馈式中波天线

并馈式天线主要是由铁塔以及周围的导线组成,导线的上端与铁塔连接在一起,下端与绝缘子连接在一起。这种天线属于一种垂直振子,辐射的原理和单塔天线基本相同。唯一的不同就是在底部会有一个总部支撑物,不产生馈电。这种形式的天线不需要铁塔底座绝缘,也不需要筒形绝缘,塔身是直接接地的,不仅会避免雷击,也方便综合使用。

3 中波广播发射天线的维护

3.1 加大日常电气的维护和保养力度

对于电气系统的日常维护和监控工作来说,天线区域是极其重要的,首先应该对发射机控制面板上的发射波信息进行监控,并且做好记录,之后和指示记录进行比较,一旦发现存在差异,要及时寻找差异产生的原因;另外,按照实际的情况进行中波天线匹配网络的调整,在对中波电台进行停播检修时,一定要全面清理和维护电台系统,将绝缘表面的灰尘全部擦拭干净,检查各个接口是否接触紧密,有没有动物或虫子对其进行损害,最重要的是要在停机的情况下进行上述的工作;再有,电子元器件的监控和维护也极其重要,要及时做好元器件的领用、更换以及登记记录等,对元器件的使用寿命、实际功能等做到心中有数,避免出现特殊的情况;要及时检查地网线以及接地线的状态,查看是否出现脱焊的情况,在检测地网系统中的电阻以及主馈线上的绝缘电阻时,可以使用电阻测试仪,并且对比检测出来的数据和完工数据,确保运行工作的质量。

3.2 完善中波广播发射天线的发射功率

由于中波广播发射天线的类型不同,因此它们的功率和性能也不同,对于一些质量比较好、建构科学合理的天线站台来说,它的传播功率肯定要比其他的天线站台要好,而维护的工作量也会相应地减少,并且能够提高生产力的水平。根据上述的原理,再按照中波广播发射天线的特征对其进行完善的设计。如果中波广播发射天线的结构不同,会导致信号的传输性能存在着一定的差异,中波广播发射天线的结构类型主要包括L型、T型以及伞型等,为了使电磁波的磁化能够确保信号稳定传输,在建设时一定要更正电磁波的传播方向,让其一直保持水平或者是垂直。可以针对中波电磁波的功率容量、辐射效率以及频带宽度等改善中波发射天线的设计,按照建设的实际需要,使用精准的电子仪器进行测量,从而增加电磁波的传播范围,扩大覆盖面。

3.3 对中波广播发射天线进行周期性的检修

周期性的检修,就是根据相关的要求,对其进行周检、日检、季检疫年检等。在进行周期性检修的过程中,一定要注重各个部位的检修。

首先,年检。年检就是要按照《中、短波天馈线运行维护标准》对天馈线进行全面的检查。在检查过程中可以使用经纬仪观察铁塔的垂直度,一旦发现不符合要求的地方要及时调整,并且做好记录。另外,也要对馈电线路的行波系数、绝缘电阻等进行深入的检查,查看铁塔是否存在腐蚀的情况,发现问题要及时处理。

其次,季检。季检就是按照不同的季度对其进行检查,由于不同的季度会对天线造成不同的影响。在冬季的时候,气温比较低,会导致馈线的垂直度比较小,如果这时拉力过大就必须要挑松。随着气温的升高,应该逐渐地拉紧,因此,要想满足工作的需要,就必须要跟随着季节的变化进行调整。另外,天线系统的各个连接部分也要高度重视,还有馈线杆的倾斜度、铁塔垂直度以及铁塔的拉线力等都要进行认真的检查。

再次,日检。日检就是要每天对天线系统进行检查和维护,工作人员要每天对天线系统进行直观的检查和巡视,也就是说要经常性地对其进行维护。检查的重点是要查看哑铃的绝缘子有没有出现破损的情况,馈线拉杆是否完整无损等。

最后,周检。周检也是定期的检查,和日检的内容基本上相同,但是在检查过程中要比日检更加全面。在检查绝缘材料的温度时,可以使用点温器,查看其是否存在问题,如果发现问题要及时的汇报。

4 结束语

在我国的无线传输和广播行业中,中波广播发射天线技术是重要的技术核心,技术相关部门对其中的每一个环节都要认真设计和维护,从底座的设计,到天线技术的成熟应用,最后是天线技术的维护,都离不开工作人员的作用。只有这样,才能保证我国广播行业的持续发展,促进天线技术的应用。

参考文献

[1]包丽华.中波广播发射天线技术与安全维护[J].科技视界,2015,6:231-232.

[2]李兴建,吴秀生.中波广播发射天线的原理与维护措施研究[J].西部广播电视,2015,10:226+229.

[3]赵丽雯.中波广播发射天线维护方法初探[J].西部广播电视,2015,11:222.