卢卫东

（广西广播电视技术中心百色分中心）

一、中波天线发射技术及电磁辐射

（一）中波信号传播模式

中波广播的频率范围为526.5～1606.5kHz，频道间隔为9kHz，从标称载频531kHz至1602kHz，共有120个频道。根据这个频段的电波传播特性，中波发射是以地波和天波两种方式进行传播的。所谓地波，就是从天线辐射沿地球表面向四周传播的电磁波。中波因其频率较低，地波场强随传播距离的增加而衰减，但衰减较慢，可以形成一个稳定的区域（约几十公里至几百公里）。覆盖半径主要取决于发射机功率、频率、极化方式、天线增益以及传输路径的地导系数。

因为垂直极化的地波衰减比水平极化慢，所以中波台都采用垂直极化方式。白天，由于能够强烈吸收中波的电离层D层的存在，中波传播主要以地波为主；夜间，电离层D层消失，中波天线以高仰角辐射的那部分电波将被电离层的E层反射回地面，形成所谓的天波，可以传播几百甚至上千公里。中波信号传播模式示意图见图1。

图1 中波信号传播模式示意图

（二）地网敷设

为了提高中波天线的辐射场强，可以在天线周围的地面下敷设一个呈辐射状的金属地网，这样可以减少地电流的损耗，降低接地电阻，提高天线效率。地网一般由120根Ф2～Ф3的铜线组成，每根地网长0.25～0.5λ，埋深约30cm，若地上有农作物耕种，则需在0.1λ之外将埋深增至50cm。所有地网线在铁塔底部都要与基础屏蔽铜皮焊接起来，按此要求敷设的地网，在一般的土壤地质条件下都可以达到电阻小于2Ω的要求，更好地满足防雷接地的条件。

（三）天线的组成

天线由许多基本振子（又称电偶极子或电流元）组成。基本振子是一段载有高频电流的短导线，长度小于波长。基本振子通过交变电流后，在其附近产生交变电场，并在较远处发生交变电场与交变磁场的互相转化，形成电磁辐射。利用基本振子所产生的电磁场叠加即为天线产生的电磁场。若要产生有效的电磁波，则主要取决于辐射频率、几何形状、增益以及电流分布等情况。

（四）单塔中波发射天线

在我国的中小功率中波台中，常用的铁塔有单塔、双塔、四塔等天线。单塔天线就是一个以塔身为振子的底部馈电的垂直振子，它由钢桅杆、底座绝缘、地网及放电球组成。单塔天线布置示意图见图2。

单塔天线在水平面内呈无方向性辐射，在垂直面内的0°仰角辐射最大，可以说，在水平面内的方向图与方位角无关，它是一个圆形；而在垂直面的方向图和振子的高度h有关，如图3所示。

图2 单塔天线布置示意图

图3 不同高度的垂直振子的垂直面方向图

以百色二四二台搬迁天线为例，新建天线采用中部馈电式和底部绝缘式的中波单塔天线，辐射方式为垂直极化，天线在垂直面内的大部分能量是沿地面传播的，小部分能量以不同仰角向天空辐射。在天线铁塔附近的高场强区，天波场强远小于地波场强，从辐射防护的角度分析，地波场强的电磁辐射对环境影响最大。

二、电磁辐射是新建中波台站环境影响的主要因素

（一）在上世纪建立的中波台站，原台址多数位于城市的郊区，环境影响评价并不是当时建台的必要条件。随着城市化的不断发展，现台址已逐渐处于城市的中心地带，考虑进行台站搬迁是解决问题的良好方案。而新建台站则必须提供环境影响评价报告。

（二）新建中波台站的发射设备主要有自动控制系统、信号源系统、发射机系统及天馈系统等，这些设备在设计和制造时已采取了较好的屏蔽措施，如金属机箱和防辐射机房，经过墙体和机房门的屏蔽，对周围环境的电磁辐射影响很小。

（三）发射机、电源、空调等设备在运行时会产生一定的噪音，在设备配置时应选择优质的低噪声的设备，并安装在门窗密闭的室内。空调噪声在出厂时已经过检测，这些设备所产生的噪声对环境的影响也很小。

（四）当天线发射时，经调制后的射频电流经天线转换为电磁波辐射出去，如果在附近的空间区域中电磁辐射场强超过国家的标准限值，就可能产生电磁辐射影响，所以电磁辐射是中波发射台站影响周围环境的主要因素。

三、加强环保措施，有效降低电磁辐射

（一）环评管理措施

1.制定相应的管理制度，加强设备运行维护管理，定期检查台站设备及附属设施的性能，发现隐患及时采取补救措施，确保台站运行安全。

2.设立兼职环境管理人员，负责对发射设备的运行管理进行监督。

3.中波发射铁塔建成后，需实地测量电磁辐射的空间分布，在天线区域建设围墙，防止无关人员进入天线区域。

（二）环评技术措施

1.在满足天线信号强度的条件下，尽量减少天线增益。

2.个别对电磁辐射敏感的区域或个人，需要采取必要的辐射防护措施。

（三）加强电磁辐射防护管理

1.屏蔽防护：合理设计中波发射机的屏蔽体结构，将辐射影响限制在一定的范围内，并妥善进行接地处理。

2.距离防护：电磁辐射强度随着距离增大而减小，增大辐射源的距离可以起到有效的防护作用。

3.高度防护：根据中波台站的电磁辐射环境保护要求，不宜在天线周围建设超过中波天线的高大建筑，由城市规划部门统筹管理。

4.时间防护：尽量缩短在场强值较高区域的停留时间，无关人员未经允许不能进入天线场地。

5.科学管理：合理规划天线布局，对发射设备进行科学化管理，将电磁辐射水平减少到最低。

四、新建台站的环境影响评价验收

（一）新建台站按“有人留守，无人值班”的方式管理，建立生活污水排水和室内外雨水处理的给排水系统，使生活污水对环境的影响可忽略不计。

（二）新建台站通过有效屏蔽，尽量将噪声污染降到最低。

（三）新建台站将建设花圃、草坪、绿化带和园林小景，种植绿色植物，保护土壤植被环境，有效防止水土流失。

（四）电磁辐射属于能量污染，其显著特征是随着污染源的关闭而自动消失，台站设备关停时没有电磁辐射。

（五）综上所述的新建中波台站，一定要严格按照环境影响评价的要求进行建设，并符合国家产业发展的政策要求和城市发展需要，从环境评价的角度分析，基本符合国家有关电磁辐射的环境保护要求，就可以顺利通过环评验收了。