中波广播发射天线原理及场区保护措施分析

边飞

摘 要：在广播发射中，天线是极为重要的一个组成，其应用情况直接决定着信号发射区域的范围，同时对于信号传播的质量也有着极为重要的影响。简而言之，天线质量直接决定电台节目的清晰度与高效性。为了强化相关人员的认识，文章对中波广播发射天线原理以及场区保护措施展开探究，希望能够起到积极的参考作用。

关键词：中波广播；发射天线；场区保护；广播质量

在调查中发现，当前城市建设速度的提升，使得各种高层建筑如雨后春笋般出现在了城市之中，为中波广播的搜索效果产生了一些负面化的影响，所以，要想更好解决这方面的问题，相关人员需要强化广播发射天线原理的研究工作，提出有效的场区保护措施，强化中波广播发射的整体质量。

1 中波广播发射天线的原理

中波广播发射天线在进行信号的发射时，所选择的主要是垂直振子单桅杆拉线天线铁塔的形式，这种构造不仅能够取得较为不错的绝缘效果，同时利用馈线，还可以对天调网络与铁塔底部进行连接。在地網上，可以敷设铜网结构，主要集中在铁塔的中心，其深度要保持在1 m左右的范围，这样不仅能够降低一些电流损耗问题，同时还可以对天线的辐射频率进行有效地增强。

1.1 天线高度

在中波广播发射的过程中，天线高度是影响天线效率、辐射功率的一个关键性因素。圆形的强水平方向图，是中波天线应用中的常见辐射场，并且在研究中发现，天线的垂直方向，与其高度存在着一定的联系。根据相关数据显示，当天线的高度保持在0.25～0.5波长范围内，这个时候的地面波服务区属于最大强场，在获得较强辐射效果的同时，也可以避免一些高仰角辐射天波的干扰问题，可以取得最佳的信号传播效果。在选择上，工作人员可以选择高度为140 m的铁塔，以及高度为75 m的定型塔来进行中波台的建设工作。在建设过程中，所依据的主要是频段内容，使用75 m的定型塔，那么频段需要保持在1 000 kHz以上，使用140 m的铁塔，所应用的均是中低波段。

1.2 地网

地网是中波天线的另一个关键组成，其建设质量的好坏，将会直接对天线的运行效率产生影响。在对信号进行发射的过程中，主要是利用地网，以及周围的大地来执行工作内容，电流回路是在发射中波天线的过程中出现的，地网需要发挥的作用，主要就是将天线的底层圆心设定为中心，利用辐射状的形式，向四周进行信号传输。在地网材料的选择上，可以选用铜导线和铜包线，并确保二者符合相关的应用规定。但是在进一步的调查中了解到，由于土壤的导电率较低，其在地表传输的过程中，信号损失会呈现递增的状态，进而使中波天线的应用效率不断衰减，所以，在安装中波发射架的时候，可以在干旱、半干旱的地区进行，并通过调研检测的方法，确定中波在土壤中的损失情况，与此同时，还可以借助多安装电网导线数量的操作手段，进一步强化天线覆盖范围的辐射效率。

在地表电流通过循环操作回流到天线底部之后，其仍旧是辐射的状态，所以，一旦天线的高度落到地面上后，其地网底部会产生比较强大的低电流，进而导致整个地电阻的增大，反之，当天线上升到一定的高度后，底部的电流也会随之降低，低电阻也会越来越小。在建设中，工作人员需要注意，地网直径要保持在1个波长范围内，同时地网的建设，大约需要133 333 m2的场地，建设的同时，应该对科学发展观念的内容进行落实，协调各个部门的土地使用情况。最后，在中波天线的场区范围内，可以栽种一些形态低矮的植物，在强化土地利用率的同时，也可以强化城市的绿化效果。

1.3 中波天线的组成

在一般情况下，中波广播发射天线所使用的主要是垂直振子单桅杆拉天线，其采用的是底部铁塔绝缘，并且是利用馈线与天调网络，与铁塔的底部进行相互连接。在铁塔的底部，用高度为0.8 m的圆形架，在土壤中构建起呈现辐射状的铜网，即地网，其作用是降低大地电流的衰减，并对天线辐射的宽度、广度进行提升。单塔天线需要在底部安装馈电的垂直振子，将塔身作为其振子，利用绝缘拉绳、绝缘底座、钢桅杆和相关的地网构建，在水平范围内，尽管并不存在方向性的辐射问题，但是在垂直平面，且内部0°的角处，其辐射量可以达到最大，所以，天线、馈线和天调网络，以及地网中的各项指标，对天线的覆盖率、宽度以及使用效率，产生了直接的影响[1]。

2 中波广播发射场区保护措施

2.1 保护中波天线

对于那些建在中波天线范围内的楼房，其是否会对中波广播的发射带来影响，城市的规划部门，以及相关的管理部门并不是十分的清楚。在调查中发现，针对中波天线的保护内容，一方面，保护条例作出了相应的说明，另一方面，从中波无线电波的传播特性角度来进行说明，要求后续的楼房建设，应该尽可能远离天线。

首先，对于铁塔周边250 m的范围，管理人员不妨以起点仰角3°的距离范围进行高层楼房的建设，但是在进一步的调查中发现，由于中波广播波段的波长较长，且电磁波具有很强的绕射能力，其传播的距离较远，但是如果在靠近发射天线的附近区域，建设起一座高层建筑，那么将会对电磁波发出的辐射场型造成一定的破坏，而且当该高层建筑进入保护区后，建筑物会对电磁波的能量传输情况造成阻碍，弱化中波传输的绕射能力，并降低其有效的覆盖率，这时，工作人员不妨根据中波电波的传播形式，利用其地面波，借助菲涅尔区理论内容，对相关的知识点进行解释。通过以收发天线两点为交点的椭球空间区域，展开后续的研究内容。

其次，由于中波传输的距离相对较远，且椭球区的形状比较狭窄，可以将电波认为是沿地面传播的状态，电场在Y轴方向上可以等同于无变化的状态。在传播特性的分析上，主要需要考虑地形地貌、土壤导电情况、收发天线周边建筑物距离和建筑物尺寸等内容，在研究中，尤其要针对周边建筑物的情况，展开合理的计算与分析，根据相关的保护条例，可以得出建筑物与天线的距离要求是250 m，其起点仰角要以3°来进行计算[2]。

2.2 保护人身安全

在調查中发现，中波广播发射天线的场区，会带来一定的电磁污染，并对周边民众的身体健康造成威胁。相关研究数据显示，天线250 m的范围可以被划分为波长为0.5λ的天线近场区，在这个区域内，电磁能量尚未构成辐射能，所以其不仅可以在电场、磁场间进行相互的转换，同时还可以与天线发射的场源进行相互转换，既有能够从天线部位发射出去的电磁能，同时也有电磁能可以回到天线场源，它们主要是由空间密集分布的电荷，以及高频电流感应所形成的强电场、强磁场，受电荷、高频电流等内容的控制。

在天线附近区域，会产生较强的电磁感应场，这个场被称之为是近区场，如果从电磁环境防护的角度进行分析，这个区域存在着较强的电磁污染问题，对人体会产生极为严重的危险，所以，在相关规定中，这个区域内是禁止生活、工作的，并且国家的相关环境卫生指标中，也明确指出不能在强电磁波辐射环境中长期居住。在相关的规定中，对于中波环境电磁波容许辐射强度标准的规定氛围以下几个等级：一级标准属于是安全区，其容许的场强小于10 V/m；二级标准属于是中间区，其容许的场强小于25 V/m，在这个范围内生活、工作的人群，不会受到任何有害影响。在中间区的范围内，可以进行工厂、机关的建造，但是不允许进行住宅、医院和学校的建设。

在对当前中小功率的中波发射台的配置情况进行了解后发现，安全区的计算公式，可以用的内容来表达，在公式中，E所代表的是安全区与发射区的距离；P所代表的是发射机功率；G所代表的是天线的增益情况；F代表的是地面衰减系数。根据公式内容可以分析出，对于居住地的选择，应该要尽可能远离发射塔，这样对居民身体造成的伤害才能更小[3]。

3 结语

总而言之，在对中波广播发射天线的工作原理以及传播特性进行分析后了解到，这项技术在未来的社会发展中有着至关重要的意义，不仅关系到党和政府宣传工作的落实情况，同时对于民众公共服务质量的提升也起到了举足轻重的作用。所以，相关人员在具体的工作中，应该要正确处理中波广播传输覆盖与城市建设之间存的矛盾，结合城区发展的实际情况，以保护民众正常生活为基础，帮助相关部门做好合理的规划，从根本上为城市建设以及广电发展预留相应的空间，对双方的基础利益作出切实的保障。

[参考文献]

[1]宫艳峰.中波广播发射天线原理与场区保护[J].电子技术与软件工程，2017（4）：38.

[2]徐春熠.中波广播发射天线原理与场区保护[J].西部广播电视，2015（2）：163.

[3]李克林，李思思.中波广播发射天线原理与场区保护[J].西部广播电视，2014（12）：138，141.