木仁

【摘要】中波广播发射天线是电视广播塔的重要组成部分，稳定的发射天线能够确保广播信息的有效传播。随着现代社会信息技术的快速发展，人们对广播质量提出了更严格的要求，为了适应社会发展，需要不断完善广播发射技术。本文详细介绍了中波广播发射天线原理与维护技术，对中波发射常见问题提出了自己的见解和解决办法，为同行业者提供参考。

【关键词】中波广播发射天线;工作原理;维护技术

中图分类号：TN92                                  文献标识码：A                          DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.05.013

中波广播是我国无线广播的主要类型，其在我国广播行业发展中起到了重要的作用。中波广播发射天线技术是一种利用电磁波传输信号实现的广播技术，其波长范围为187～570m，主要是以地面为传播面，利用垂直电波完成信号传播，且电波在传播过程中能够确保传输质量。因此即使用户所处环境条件差，中波广播发射天线也能够发挥稳定的传输效果。

1. 中波广播发射天线的原理分析

中波广播发射天线是广播发射的重要工具，具有较好的抗干扰能力，可以形成稳定的覆盖区域，根据发射频率不同，可以覆盖数十公里到数百公里不等，在覆盖范围内的听众，都能够获得稳定、高质量的广播服务。天线发射时能够形成一个电场，在电场影响下，电磁波发生极化反应，从而向一个方向传播并宣传。中波广播发射天线的信号稳定且覆盖范围大，加上广播收听的价格便宜，是低收入人群获取信息的重要通道，并且有着稳定的基础用户。中波广播发射天线的核心工作原理就是通过垂直极化波的传播模式来实现的，通常来说，在电场影响下，电磁波会朝着一个方向发射与旋转，这也是所谓的极化原理。在极化现象的影响下，无线电波也会受到影响，出现垂直极化波现象，其主要特点是方向与垂直面保持平行，同时垂直极化波会产生相应的电流，这样能够让广播电流与其产生的电流汇聚起来，提高传播效率。

在中波广播发射天线设计中，为了提高辐射频率，因此提出了副瓣的设计，能够提高振子高度以及输出能量。但是在铁塔高度设计时，考虑到覆盖范围与场地大小等因素，还要提高发射频率，从而提高服务范围。天线效率会影响其工作性能，一般来说该数值是指辐射功率与无线功率的比值，合理的地网设计可以提高天线效率。同时电阻辐射可简化其计算方法，但是实际计算过程中存在较多的影响因素。中波广播发射天线设计过程中需要与网络相匹配，优化输入阻抗，从而提高其工作性能。中波广播发射天线作为广播电视台的基础设备，对于广播信号传输有着直接影响，其频率通常是526～606Hz频段，可以在电场作用下实现远距离的信号传输。

2. 中波广播发射天线的类型

国内外对中波广播发射天线技术展开了大量的探究，并且对现存的中波广播发射天线进行简单的分类，主要包括单塔式中波广播发射天线、顶负荷式中波广播发射天线、并馈式中波广播发射天线、新型中波广播发射天线，目前主要以单塔式与顶负荷式在实际生活中的应用范围最广。

2.1 单塔式中波广播发射天线

垂直极化波是中波广播发射天线核心原理，而单塔式天线就是以这一原理为基础制作的，能够产生垂直电波。其在同一水平面中主要是呈现无方向辐射的特点，因此塔身高度有一定的限制，通常来说都是采取高度不超过100m的铁塔。一般情况下，为了确保广播辐射强度，并且避免天线高度过高引起电磁波衰弱的问题，我国国家标准规定中波塔的盖度在75m左右，如果是低频铁塔，高度不超过150m。但是从实际来看，此类天线是垂直振子，通常是利用塔底的电流负荷区完成工作，因此可以说其本身是一个振子。因此其主要构成包括绳拉及底座等部件，相关构件以及地网所在位置，都是其重要工作區域。此类天线与其他类型天线相比，存在辐射方向与范围的准确性不高的缺陷，但是如果天线位置能够与地面保持平行状态，能够确保辐射效果最佳。通常来说，斜拉塔是安装此类天线最合理的位置。

2.2 顶负荷式中波广播发射天线

顶负荷式中波广播发射天线通常应用于高度不高且发射频率低的灯塔中，一般低于900kHz，此类天线存在传播电流与功率较低的缺陷，因此为了提高传播效率，通常将多根天线安装在一起，这样一来就可以提高传播频率。同时在安装时，需要将天线倾斜，保持一定的倾角，从而确保传播效率。

2.3 并馈式中波广播发射天线

并馈式中波广播发射天线的主要结构为铁塔及导线，是一种一体化的设备，能够与绝缘底座组合。其与单塔式中波广播发射天线虽然都是垂直振子，但是其最大的区别在于并馈式中波广播发射天线的底部不利用底座绝缘，主要是利用塔身接地的方式，不馈电，因此具有较好的避雷效果，但是适用范围有限，因此也限制了其推广使用。地网作为中波广播发射天线重要组成部分，其对广播发射具有较好的增益效果，主要表现在降低损耗;并且对辐射频率有着直接影响。

2.4 新型中波广播发射天线

为了满足现代社会对广播质量的高要求，技术人员在传统天线技术的基础上进行改进与创新，提出了一种新型天线，其与传统桅杆天线有较大的差异，其主要是利用顶负荷椎的特征，能够节省天线安装控件，同时确保了传播范围与传播质量。新型电线的高度较低且能够提高电阻分量，提高贷款，降低电抗分量，在确保广播传播质量的基础上，进一步减弱了感应电流，提高辐射强度。桅杆天线作为现代社会中比较常见的广播天线，其在广播电视台中得到了推广使用。但是随着现代信息技术的快速发展，人们对于信息传播质量有了更高的要求。同时桅杆天线由于安装条件比较苛刻，加上成本较高，地网安装工程复杂，因此在实际生活中的应用也有较大的限制。而新型天线则能够有效解决这些问题，其本身所占面积小，不受架设高度以及空间的限制，还可以对电磁波进行高质量的传播，从而提高了广播传播效率与质量，进一步满足听众们的要求。新型天线的传播范围大，因此可以在偏远地区推广使用，不但能够有效节约建设成本，还可以提高广播传播质量，具有较好的应用价值。

3. 中波广播发射天线维护技术

随着中波广播发射天线在我国广播电视台中的推广使用，其技术也不断的完善，我国对于中波广播发射天线技术进行了严格的规定，因此相关部门要做好天线系统的检修与保养，确保中波广播发射天线的运行效率与工作性能。

3.1 优化中波广播发射天线安装环节

中波广播发射天线主要是由发射机、天馈线、电源以及接地系统组成，在实际建设过程中，需要根据当地的天气特征以及现场环境来设计。在设计出相应的施工方案之后，还需要根据实际情况来调整，如果发现设计图纸与现场环境存在误差的地方，需要对设计图纸进行优化，从而减小实际偏差，确保未来的维护与检修工作能够合理开展，降低后续维修成本。

3.2 定期檢查

定期检查通常需要根据天线的使用年限制定相应的计划，从而有序的保养和检修。一般来说，天线检查可以分为年度检查、季度检查、月度检查、周度检查与日常检查。通常来说日常检查是广播电视台技术人员每天的日常工作，检查和巡视天线系统的运行状况，并记录维修检查结果，为未来的检修提供有效支持。周度检查是定期检查的一种方式，主要是检查系统的运行状况与参数校正，主要包括地锚杆、馈线杆、接口状况等，确保天线系统能够正常运行。月度检查则是每月检查系统的运行状况，做好天线系统的维护与保养。季度检查则主要是根据当地气候特征来检查，这主要是由于中波广播发射天线会受到自然天气的影响，例如在温度低的时候由于线路结冰的影响，垂直度会发生变化，此时需要适当放松天线，避免被拉断;而在气温高的时候需要拉紧线路，从而确保天线系统能够在不同时节都能够正常工作。年度检查则是对天线系统进行一个细致、全面的检查，包括各种零部件的损耗情况，及时更换快报废的零部件，并利用各种无损检查技术来检查天线系统的运行状况，例如使用经纬仪检查垂直度，若偏差已经超过技术标准，需要及时的调整并做好相关记录;同时还要检查天线系统的绝缘情况，部件的稳固性与金属构件有无腐蚀等，在检查结束之后需要对发现的问题进行及时的处理并做好记录，为后续决策提供有效依据。

技术人员在检查过程中需要注意观察天线的工作情况，在交接班时做好天线工作参数的对比，如果发生明显的差异，一定要寻找原因，并根据天线系统的实际损耗情况更换零部件。在检修过程中需要做好各设备和部件的清洁，检查元件连接有无异常，电容线圈有无过热的情况，调配室做好灰尘清洁。在进入调配室之前，需要让机房停机，做好调配工作后再开机。在维护过程中，需要检查天线垂度，预防失衡的情况，不然会影响传输质量，尤其是台风天气，要监控天线摇摆幅度，避免运行事故出现，确保天线系统的安全。定期检查天线垂度，及时调整不合格天线，认真检查绝缘情况，及时更换绝缘损坏部件，同时还要做好绝缘的清洁状况，确保其绝缘性能。

3.3 天线的检修

中波广播发射天线不同部位需要采取不同的保养技术，例如外装部件通常需要使用喷漆来隔绝空气，避免材料腐蚀。还有一些微小部件也要做好检修，例如螺栓容易锈蚀，需要及时将锈蚀的螺栓替换下来，从而确保固定效果。除了有效的养护以及定期检查措施之外，还需要做好检修工作，通常来说每2年就要进行一次大型的检修工作。在实际工作中，需要对中波广播发射天线进行全面检修工作，例如在馈线检修时，需要检查导线有无断裂、绝缘破损、着火等情况，若有问题需要及时处理，情况严重的部件则要及时更换。同时间隔3～5年还要对地锚进行抽样检查，可以顺着地锚杆向下挖，检查地锚杆的锈蚀情况，及时发现问题并尽快处理，确保中波广播发射天线能够正常运行。在维修过程中需要严格按照国家相关规定，对塔架、桅杆等结构进行防腐处理，在拉绳设计时，需要设定初始参数，重点检测天线系统结构变化，若发现开裂焊缝，需要及时处理，确保塔架结构的安全性，如果发现拉绳出现锈蚀或断丝的情况，需要及时更换拉绳。

3.4 优化地网设计

地网通常以塔底中心作为核心，以放射状的方式安装，通常使用铜导线，但是在部分干旱地区，由于地损大，其增益效果有所下降，因此需要根据土壤的电阻特征，合理设计电网安装方案，确保辐射强度。中波广播发射天线可以通过辐射的方式发散，电流分布则会受到天线高度以及地网范围的影响。从实践结果来看，如果增高天线高度，地面电流和电阻可降低，但是成本会增加，但是降低高度，则会导致电流、电阻增大，影响广播传播质量。因此要想提高中波广播发射天线的工作质量，需要合理设计地网，提高其工作效率。在天线高度选择时，需要根据地网损耗来剂量。此外，需要对所有的接地线以及馈线进行详细检查，确保其工作状态良好，无脱焊的情况，尤其是放电球的工作状况。必要时还要测量地网电阻，做好数据测试与记录。

3.5 电气设备维修

在中波广播发射天线电气设备维修中，首先需要检查控制面板的相关信息，及时处理系统反馈的各种信息，加强系统的自动化建设，做好系统的维护与管理工作。在电气设备检修期间，需要对设备的参数进行检查与矫正，对出现问题的部件进行检修。例如使用电阻仪测试底座绝缘性能，采集相关的信息数据，寻找可能存在的问题，并及时解决。中波广播发射天线实际运行中存在较多的干扰因素，容易发生信号丢失以及失帧的情况，因此需要分析可能存在的危险因素，并及时进行问题排查，减少外界因素对广播传输信号的干扰。不同类型的天线需要采取不同的检修方法，比较常用的方法包括：①硬件屏蔽技术：此类技术主要是探查天线工作环境中有无电磁辐射的干扰，其主要是将天线安装在金属箱内，然后进行接地测试，从而减少电磁辐射对广播信号的干扰，这种方法适用于现场环境复杂的中波广播发射天线。②光电隔离维护技术：该技术主要是利用光电隔离器来减少信号干扰，能够隔离信号输入输出，通常是采取屏蔽线的方式，可减少对广播信号的干扰。

电气设备故障会影响天线系统的运行，例如地网故障，会影响天线运作，若地线脱焊，也可能引起漏电事故。因此在维护过程中需要定期检查地线的电阻情况，及时发现异常，观察充气机运行状况，检查密封情况，对漏气的部位进行更换，确保气压值。记录控制面板的相关数据，做好天线单元板、分馈电缆等部件，如果出现比差值变化，需要考虑接头出现接触不良的情况，若出现功率全反射，需要考虑组件是否出现开路的情况，或者是内部损坏;如果出现高频短路，考虑是否出现放电现象;如果出现覆盖范围缩小的问题，需要考虑是否是电缆线损过大、分馈线连接错误或者是分馈电缆过长等问题，需要立即更换已经损坏的部件。此外，还要做好设备的清洁，检查接口状况，预防短路等事故的发生。总之，需要做好天线系统各部分的检查，避免运行故障发生。

中波广播发射天线对现代广播电视台来说有着重要作用，为了推动广播行业的可持续发展，需要了解中波广播发射天线的工作原理，并做好相应的维护措施，减少各种故障和问题，充分发挥其在广播行业中的作用，提高广播传输质量。

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