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中波发射天线地网对发射效果的影响分析

2021-12-04蔡华

卫星电视与宽带多媒体 2021年21期
关键词:中波天线广播

蔡华

【摘要】在广播事业的不断发展背景下,受到大众关注的点是信号的传输质量。其中中波广播能够作为电视与广播信号的重要载体,其属于无线电波的一种。在数字化和信息化技术的支持下,广播电视也在向着这两个方面进行发展。因此本文基于此背景探讨中波发射天线地网的制作与铺设形式,进而探讨其对于发射效果的实际影响,并以实践维护方式作为本研究的支撑,探讨不断优化发射效果的实际措施,以供相关人员参考。

【关键词】中波发射天线;地网;发射效果;影响分析

中图分类号:TN929                                  文献标识码:A                          DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.21.022

在工作环境的影响下,我国目前大部分中波发射台都会受到一定的影响,并且在具体工程实践中,地网的埋设会受到其周围建筑、植物根系和动物以及水利设施的影响,在埋设之后会出现各种问题,而这些问题也难以利用肉眼去观察。这些故障如果长期累积,很容易出现损耗电波的严重问题,最终影响到信息传播和地网的安全运行。目前人们主要以定期检查地网和现场天线巡视等方式来处理该项问题,但是由于地网的故障具有高度的隐蔽性和随机性,如果在定期检查过程中不能做到全面性,很容易产生无法挽回的后果。

1. 中波发射的相关概述

随着广播事业逐渐向着信息化与数字化方向的快速发展,在整个广播事业完善中,广播的发射天线与安全播出等技术占据着重要的地位。其中在中波广播频段中电波传播期间,其主要分为天波和地波两种形式,而地波是目前最为主要的应用形式。

一般在白天,中波的天波会在D层吸收,而此时的电力层E层有着满足反射传播的重要作用。而在夜间,在D层的电子波会逐渐减弱,甚至会消失,不同时间点的电离层本身的性质也会存在较大差异,并且中波的天波存在的时间段主要是夜间,因此中波所覆盖和服务的主要范围就是距离发射台较近的位置,此时的地波便成为中波广播信号的主要类型。

另外中波也会构建出一些较为稳定的中波传播限号区域,而受到该区域的影响,随着距离的增加,地波的信號会逐渐减弱,并且在中波此时频率低的影响下,减弱的速度也会相对较慢。随着信息技术的不断发展,我们获取信息的方式也在不断丰富,但是中波所接收的依旧是一些大众关注的生活领域信号,对于一些重大新闻和预警等相关作用不能被忽视。在早期受到技术的现实,在天线假设方面存在较大的困难,天线的高度不达标,受到辐射电阻的影响,其整个天线信号发生效果不理想,难以满足现实社会的实际需求。在科学技术的影响下,天线的高度逐渐提升,并且采取了中心敷设的径向地网方式,有效改善了原有发射频率较低的问题,加上信号发射范围的扩大,在极大程度上提升了整个服务器的稳定性。

2. 中波发射天线地网对发射效果的影响

2.1 对信号传播效率的影响

采取天线进行中波信号发射期间,地网能够直接影响到信号发射的效果。首先天线系统的电波本身的能量消耗相对较大,导致剩余的电波质量较弱,难以完成高质量和长距离的信号传播与发射作业要求。并且在地网进行信号的发射工作期间,会二次消耗电波的能量,这也对整体信号的传播距离和传播质量进行了二次消耗,最终降低整体信号的传播效率,难以满足广播信号的强度需求与要求。

2.2 对信号覆盖面积的影响

目前的天线地网传播技术受到其技术原理和结构特征的影响,在稳定性传播方面存在一定的不足,导致整个系统难以保障有效覆盖的面积。虽然中波技术在理论上有着较强的抗干扰能力,且传播期间的传播损失相对较小,能够承担中远距离的信号传播任务,但是在实际使用中却没有理想的效果。究其原因,首先,地网与天线在信号传播期间的差异十分明显,并且传播期间要求的介质也有所差异,导致难以设置出完全符合天线地网传输要求的信号源,这时的信号也就难以稳定的发射。其次,本身信号传播在整个天线地网系统中对于地波本身传播方式依赖性较强,且对于垂直天线的材质与结构的要求也十分苛刻,而完全符合传输要求的垂直天线其抗干扰能力又相对较差,在结构特点的影响下,这类天线维修的成本十分高,难以全面普及安装与假设。而结构简单和维修成本低的垂直天线本身难以满足地波信号的传输质量要求,综合这些原因,导致信号覆盖的面积不够理想,最终影响到中波信号的传播效果。

3. 地损耗的解决方法

对于中波天线而言,发生损耗的区域主要是天线的底部,而要想提升整体天线的辐射效率,最好的办法就是进行地网的安装。中波天线的地网主要是以铁塔底部为圆心,利用φ2-3mm的铜导线或者铜包钢材料,以辐射形状向外敷设。一般选择的数量为60-120根。根据铁塔的高度来确定材料长度,一般为0.3λ-0.5λ之间。地网的埋设需要越深越好,但是为了保持地面耕作的要求,一般地网埋设的深度大约在0.3m-0.5m之间,具体如图1所示。

4. 地网安装与准备工作

4.1 测量地网面积及预算材料用量

在整个地网安装现场需要对天线的场地地形地貌进行勘测,随后制作CAD图,根据地图的比例在CAD图上绘制出地网的图形,结合地图的比例计算出铜线的长度,保障材料购买的准确性。

4.2 天线场地的放样工作

先使用经纬仪进行放样,随后结合石灰划线,确定地网线沟的位置,保障在施工期间不会出现挖沟偏向不直的问题,保障挖沟时的施工质量。

4.3 连接地线

在制作铜线的绑扎接头过程中可以省去铜线打磨的步骤,提升接线的速率。随后利用焊枪对接头进行焊锡处理,一般接头距离需70mm左右,温度大约为210℃,达到焊接要求。随后采取屏蔽铜皮来固定地线和铁塔的底部,可以将铜母排和屏蔽铜皮的两侧进行固定处理,结合铁塔的基础长度来确定铜母排的长度。在母排上钻孔之后,将10根导线拧成一束导线,利用铜线鼻子压紧,将其在母排上进行固定处理,提升安装施工的效率。

需要注意的是,地网铺设的标准一定要高,不能影响到天线的辐射功率和播出质量。并且地网线的埋设属于一种长期性质的隐蔽工程。如果地网出现问题,难以查找故障点的位置,在维修期间会造成较大的麻烦。因此需要保障整个地网安装每一个环节的质量,保障天线的辐射效果与质量。

4.4 地网完成安装后测试

在地网安装完毕之后,需要对其进行性能测试,具体要求有以下几点:

需保障天线的接地电阻小于2Ω。

结合场强的测试,需保障有着明显方向性的天线发射图形,有着标准的发射方向场强值,并且其信号播出的覆盖率和接收的效果需要满足行业标准与要求。

在天线地网安装完成之后,能够有效提升发射机的稳定性和场强强度,使信号播出的效果更加清晰。另外也能够避免雷击对于信号发射传输设备的损坏。

5. 中波天线地网维护的实践措施

在实际的中波天线地网断损的探测工作中,可以采取QTQ-Q2C型光电缆探测器,其信号频率范围为512±0.5Hz,输出的阻抗为16Ω和150Ω多种形式,发射机的输出功率为5W,有着较强的抗干扰能力,及时在强电磁干扰的情况下也能够进行有效的探测。

中波广播信号的电磁波主要存在两种传播途径,分别为天线地网和天调网络,而中波天线则是一种在地面直立的垂直单极子天线,将大地作为辐射电流的回路,这时的天线能量损耗会有部分在地面,所以发射天线的场地对于地理环境和地面的建筑有着一定的要求。另外由于本身的中波天线地网占地面积较大,所以影响其发射质量的因素也相对较多,如场地的平坦程度、地质结构或者是土质情况以及地网的质量等。如果地网建设的质量不佳,或者发生损坏,会导致部分的天线辐射能力在地面发生损耗,导致发射机的功率严重不足,缩小了信号发射的覆盖面积,严重时发射机甚至会停止工作。

中波天线地网中的焊点和接头达到数千个,且其天线发射效率与这些焊点和接头有着密切的关系,如果地网发生问题,将会很难判断出其具体的故障点。而为了解决该问题,就需要利用高效且实用的探测技术,实现对天线地网的有效维护。需要注意的是,由于天线地网发生故障的类型较多,因此需要结合不同的故障来采取针对性较强的探测方法。

6. 结语

综上所述,在广播信号发射期间,作为重要的发射形式,天线地网对于整体发射效果的影响较大,甚至会对中波传播产生负面的作用。因此需要全面了解地網对于传播效果所产生的影响,重视对技术方案的调整,找到合适的探测方法,保障地网的铺设质量,进而提升广播信号的传播品质。

参考文献:

[1]杨文娟.探析中波发射天线地网对发射效果的影响[J].电视技术,2019,v.43;No.524(17):72-73+77.

[2]黄维东.中波发射天线地网对发射效果的影响[J].电子技术与软件工程,2019.

[3]魏学安.中波发射天线地网对发射效果的影响[J].中国新通信,2019,v.21(19):77-77.

[4]王明.中波发射天线地网对发射效果的影响[J].视界观,2019,000(010):P.1-1.

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