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摘要:广播信号传输过程中,领先的是电磁波传输原理,而电磁波传输对电场方向有一定的规律要求,需要严格根据规律保证方向的确定性,使电磁方向能够实现旋转,满足电磁波极化要求。电磁波极化形式形式多样,主要有平面极化和圆极化两种形态,其中平面极化又分为垂直极化和水平极化两种形式。中波电磁波旋转的方向主要是根据地面情况进行传播的,通过在地面传播,使极化方式呈现出垂直极化形态,只有全面保证中波发射天线产生垂直极化电波,才能提升中波质量,保证传输整体效果。
关键词:中波广播;发射天线;技术
1中波广播发射天线的类型
1.1单塔型中波广播发射天线
中波广播最明显的特征就是垂直极化波,在垂直极化波的基础上产生了单塔型中波广播发射天线。从本质上来说,单塔型中波广播发射天线其实就是一种垂直振子,通常情况下在灯塔底部的电流分布区域开展工作,所以也可以将灯塔看做一个振子。灯塔主要是由底座以及绳拉等是组件构成,所以说底座以及绳拉对于中波传播来说非常重要。单塔型中波广播发射天线的辐射范围不是固定的,而且辐射也没有规律。通常情况下,灯塔的斜拉塔会安装单塔型中波广播发射天线。
1.2顶负荷型单塔天线
通常情况下,在比规定高度低的灯塔上面会应用顶负荷型单塔天线。顶负荷型单塔天线的发射频率通常都低于900kHz,所以说顶负荷型单塔天线传播电流比较小。想要克服这一缺点,增大顶负荷型单塔天线的发射功率,可以将很多根顶负荷型单塔天线绑扎在一起,然后再节能性安装,这样就能够在一定程度上提升灯塔电流的传播频率。
1.3新型式天线
通常情况下,传统的中波广播发射天线是桅杆式的,这种形式的中波广播发射天线具有非常强的适应性,所以应用十分广泛。但是在实际安装以及实际使用的过程中,桅杆式的中波广播发射天线要耗费大量的财力、人力以及物力。在这种情况下,新型式的中波广播发射天线被研发出来,逐渐替代了传统桅杆式的中波广播发射天线。新型式天线主要采用分散式的电流传播方法,同时还在一定程度上降低了天线的高度,这样就能够十分有效的提升中波广播发射功率,同时还能够节省安装与使用资金。
2天线的整体结构
2.1铁塔
铁塔是天线的基础,通过稳定安全的铁塔,能够保证传输稳定性。那么广播发射台在选择铁塔的时候,需要严格进行科学计算,使铁塔尺寸、型号全面满足发射功率参数要求,保证信号传播效果。通常,中波频率范围是531kHz~1602kHz,波长为187m至564m之间,我们进行计算时,需要充分考虑到参数标准,以天线高度画出相关参数特性曲线,计算出天线最佳高度值为0.625λ,根据实践经验天线的最佳高度是0.53λ,还要全面对现场情况进行确定铁塔高度,可以在0.2~0.5λ之间选择,避开谐振区0.4λ,在谐振区内天线系统阻抗不够安全,试验测试时很难调试精准。当前,我国所选择使用的发射台定型天线参数是76m标准天线,立柱导体直径为20mm,边宽为0.5m,这种参数的铁塔完全能够满足传播需求。
2.2地网
只有全面保证天线的强大功率,才能实现节目的高清高质,而天线在功率传输上会产生一部分的损耗,损耗功率的因素较多,一是天线导体自身损耗,影响了传播质量与效果;二是底部塔基绝缘座损耗,使天线功率出现高频损耗;三是大地回流损耗,这部分损耗占多数,也是影响天线质量的重要因素。天线自身损耗和高频损耗对天线的影响较弱,地损耗相对影响要大。为了保证天线功率效果,需要在中波发射天线中设计地网,一般情况下,地网主要是架设在地面上,当天线辐射电磁波围绕大地表面旋转时,就会使大地表面出现电流,大地导体效果并不理想,无法对电流进行有效转化分解,这样天线辐射能量就会在地面出现一定的损失,天线覆盖范围变小,电场覆盖方向不精确,从而影响了天线辐射电阻和输入电阻功率,使二者产生不稳定状态,只有通过科学良好的地网敷设,才能保证传播效果与质量,满足节目播放要求。地网的设置能够从根本上减小天线辐射损耗功率,提高覆盖率,使偏远区域接收效果更清晰。经过大量事实证明,当径向距离r为0.5λ时,地电流是较为稳定的,所以说,需要设置0.5λ的地网辐射半径较理想,确保地网半径r设置工作波长处于0.3λ~0.5λ之间。地网铺设的时候,需要在浇筑天线铁塔基础前进行,需要提前进行设计,确保位置不影响其他设施安装,要在相应位置埋入地下一根3~5米的接地铜棒,再利用薄铜皮把铁塔基础进行有效屏蔽,为了确保安全,需要在铜皮上焊两圈汇流条,增加导流面积。地网材料的选择非常重要,为了增加功率效果,会使用120根直径φ3的铜线或钢包铜线,确保长度0.3λ~0.5λ的工作波长,每隔3°一根焊接在汇流条上。
2.3拉线
拉线好坏决定了传播质量,需要严格设计平面结构形式,针对不同的铁塔类型、横截面特点,做好拉线设计施工,保证张力符合标准要求。要实际设计时,如铁塔横截为矩形的,则需要在四个方向同时进行拉线,确保各个方向力量匀称,保持铁塔稳定与安全。如铁塔横截面是三角形的,则需要在三个角度进行拉线施工,通过三角形拉线方式保证张拉力需要。任何一种拉线形式都是满足功率需要,为了增加功率效果,需要全面设计好拉线倾角,通常保持在60°为宜,如果角度过大,则拉线张力就大,铁塔轴向力增加,使铁塔不够稳定,使用过程中会出现大幅度的摆动,影响信号传播质量。如果倾斜角设计的过小,则会增加建设宽度,浪费建设面积,要想实例满足传播需要、节省占地面积,还需要根据实际施工现场情况合理设计好角度。
2.4绝缘器件
在自然环境中,往往会受到天气的影响,为了确保铁塔安全,拉线不能直接接在地锚上,只有通过合理设计,确保每根拉线均设置绝缘子才能进行连接,保证钢绳组合不受天气影响。通常,绝缘底座主要是安装在铁塔上,绝缘度决定了铁塔安全性,要在施工中对绝缘底座有效保护,可以通过套防水罩的方式,避免雨水溅入,保证铁塔安全,提升信号传输质量。
结论
总之,随着科技的不断发展与进步,中波广播技术逐渐进入数字化广播时代。希望通过上述能够有效地促进中波广播发射天线技术的发展,从而为人们提供高质量的无线广播。
参考文献:
[1]徐前峰.分析中波广播发射天线的原理与维护[J].科技创新导报,2015(16):23-26.
[2]贾门鑫,王世杰.分析中波广播发射天线的原理与维护[J].信息记录材料,2017(9):12-15.