中波广播发射天线的原理分析

中波广播发射天线的原理分析

作者：杨莹

来源：《科技传播》2013年第23期

摘要天线是用来接受或辐射电磁波无线电的设备的重要部分之一，而中波是主要依靠地波的传播。由于地波的传播属于垂直的极化波，受此影响，广播发射天线也用的是垂直天线。中波发射天线通常用导线天线或者铁塔天线，很少使用定向天线。

关键词中波天线；原理；防护

中图分类号TN93 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）104-0044-02

0引言

伴随信息的产业化不断的发展，从我国建国来，中波广播的技术得到了一定程度上的广泛发展。从原有的模拟式、模块化、高维护演变成现今的数字式、电子化、低故障。通常中波广播波长在569.8m～186.7m范围之内，工作频段在526.5skHz～1606.skHz之间。由于抗干扰能力较强、覆盖面积较广、信号稳定程度较高，深受广大群众的喜好。特别在收入相对较低人群和广大农村地区，中波广播成为最有效地信息传播手段。

通常情况下，中波发射天线中的桅杆式天线和自立式天线的应用最为普遍，桅杆式的天线是运用三角形的截面，这正是考虑到架设和运输的便利，这种天线造型结构简洁，容易加工，造价成本较低，所以得到了很多人的肯定。而自立形式的中波天线采取抛物线的形式，这样就可以充分材料性能。与桅杆式的天线比较，它由于占地的面积较小，所以场地很容易找到，外形大方，成本也随之减少，它的塔身使用过防腐处理，这样就可以解决沿海周边的腐蚀情况。

1关于中波的发射天线的原理

因为中波的传播主要是根据地波的传播进行，通过垂直波的作用，通常采用垂直电线作为中波的发射天线。如垂直振子单桅杆拉线天线铁塔。无论是馈线、天线亦或天调网络，地网的各项相关指标的好坏程度都有可能会对天线的整体效率产生影响。以提高天线的辐射效率为目标，减少大地电流的损耗，可在天线末端进行加顶操作，这样可以有效的使电流分布的腹点提高，增大辐射的面积和频率。

对天线的末端进行加顶，能够大大增加天线对地的电容，使电流分布均匀，提高辐射的电阻，避免形成过压等现象。中波发射天线一船需要铺设地网。地网的土壤中铺设呈辐射状敷设的地网，范围以天线底部为圆心深度为0.8m左右为宜。中波广播发射天线底部应保证绝缘，并通过馈线、天调网络与天线底部连接。

1.1馈线

中波天线一般情况下都是作为不对称馈电出现的。根据中波天馈线的设备组成状况，馈线的选择和要求有损耗要小，传输的熟虑要高，还要必须有良好的屏蔽性能且没有辐射。馈线的几何形状一般会对它的特性阻抗造成影响，内外的导体间距改变也可能会改变它的特性阻抗，内外导体的绝缘程度也对馈线的功率容量有着巨大影响。另外，将调配室设置在馈线、天线的中间，达到阻抗变换匹配的效果，使馈线的特性阻抗匹配于天线的输入阻抗。

1.2天线的高度

天线的高度效率也是天线判断的一个重要技术参数。强水平方向图为圆型是中波天线的辐射场的常见方式，天线的高度与垂直方向图有着紧密联系。天线的高度一般取0.25一O.5入（波长）为最好。因为在这个高度范围中的地面波的服务区场强是最大的，获得的地面波也是最稳定的，还可以有效的避免一些高仰角的辐射波能量的扩大，导致天波衰落情况的发生。

由此可见，对天线效率以及辐射的功率构成影响的是天线的架设高度。一般情况下，中波台大多应用140m的铁塔，以及76m的定型塔。频段在1000kHZ以上一般使用于76m定型塔，而中波低频段则一般采用140m的铁塔。也存在一些特殊情况，若在低频段应用了高度为75m的定型塔，那么应该对天线在高度上进行一定增加，加大位于天线底部的阻抗，使天线的辐射效率能够得以提升。

1.3地网设施

地网是中波天线体系的重要组成部分，其设施质量的优劣，直接对实用增益和天线效率构成影响。在辐射的过程中，天禧以大地、地网为基本条件，中波天线在辐射时能够产生一种电流回路，而地网则将天线底部中心作为圆心，以放射状的形式向周围辐射，在材质的选用上，要选用铜导线、铜包线，直径为2mm左右，长度为0.5^（波长），数量约为120根。由于土壤导电性能差，地损相对较大，容易导致中波天线实际效益减弱。因此，在中国西部、干旱地区、沙漠地带等安置中波发射台，应正确分析土壤导电率的情况，适量增加地网导线数量，以此来增加天线辐射效率。

天线中的地表电流一般应回流只天线底部，并呈现出辐射状，在电流分布上，与地网导线长度和天线高度存在一定关系。如果天线的高度交底，在底部一般有很大的地电流，与之相适应，地电阻也更大。当天线高度相对较高时，底部的地电流变小，地电阻也相对变小。由此可见，提升短小型天线辐射效率的关键，在于敷设高质量的地网。地网半径一般以0.5^（波长）为限，占地面积通常约200亩左右。由于在运行中需要占用大面积土地，所以地网建设时应充分考虑市政、土建等多部门的规划问题。为避免资源浪费，可从科学综合角度出发，充分利用中波天线场区，如种植低矮秸秆农作物、铺设大面积绿色草坪等。

2 中波广播发射天线的防护

由于中波天线技术较为专业，在建设楼房时可能会影响有效覆盖率。单从中波无线电波传播特性的角度来分析。在中波电波传播的过程中，以地面波为主要形式，对于波段来说，中波传播的波长相对要长，电磁波有可能存在比较强的绕射，与此同时，传播在距离上也更远，倘若在保护区内建筑楼房，特别是该建筑物的尺寸与0.5^（波长）相适应，就会对电磁波的能量传输产生一定程度的阻碍，从而削弱中波传输的绕射能力，减少了有效覆盖率。以靠近铁塔250m并以此为起点仰角3度的距离范围内修建高楼为准线，在此范围内传输能量和有效覆盖率都会大大降低，反之将会逐步提高。

我国保护条例规定，在计算建筑物距离的过程中，要在3度仰角的条件下，在距离天线250m处作为起点来计算，将距离设为d，建筑物高度设为h，则有此公式：d=h/Sin3。+250。那么，如果楼房为8层，那么其与天线的距离应该为708m，从普通角度思考，例如用手电照射物体，手电离物体越近，能够照射的面积越小；手电离物体越远，能够照射的面积越大。

3 中波天线的主要维护内容

在每年中的夏季和冬季来临前，我们需要在一定程度内调节线路的垂直度，这样就可以防止由于天气转变而使线路损坏。在天气恶劣时，例如大风、雷电发生后应当尽早进行检查。当雨季到来之前，要及时检测在塔下面放置的放电球之间的空隙，在按照节气做出适合的空隙，调节之后再加紧一下。在每年的六月份都要在馈线上擦拭黄油，来使它的松紧合适。在十月份要务实坑里的馈线以及拉线，要在比地面高20CM的地方进行培土。在一个季度内至少要清洁一下在调配室里放置的设备，定期检测电源等。在维护天线室过程中应当相当重视，并且要时常检测调配室内的电容和电感是否有破坏的地方；电流是否短路；天线在接地处的开关接触情况；动作的灵活程度；接地点的牢固程度等。要是调配室里面潮湿，则应该及时除去潮湿。

4结论

不管是从中波广播发射天线的特征还是中波广播发射原理的角度上来说，加大中波广播发射天线场区的保护力度的加大，这都关联到给群众人民一个方便高质量的环境，更加关联到广播无线覆盖率与中波广播发射天线的持续进行并且更加完善。所以，我们就应当认真解决好中波广播发射天线的传送覆盖面积和建设美化城市之间的分歧和矛盾，更是目前广电单位与上级政府共同面临的难点问题，也需要相关部门共同研究使中波广播发射天线事业更加成熟。伴随我国中波广播事业的日益增强，中波天线新的产品、新的技术不断更新，这就要求与之相关人员努力学习，增加实践能力，才会成为这个领域的人才。

参考文献

[1]刘巨.中波天线发展引起的思考.首届中国广播技术发展论坛论文集[C]，2003.

[2]刘炜，勾文华，王进.中波天线与天调网络的设计.内蒙古广播与电视技术[J]，2006.

[3]匡韧，房少军.中波天线小型化的分析和比较.大连海事大学学报[J]，2007.