中波转播台天线浅谈

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1、中波转播台天线浅谈【摘要】屮波广播发射天线直接关系影响或者决定着屮波广播覆盖的效果和质量，科学技术的进步推动中波广播发射天线的变革创新，由传统的直接绝缘接地斜拉线桅杆式中波发射天线到加顶斜拉线桅杆中波发射天线、自立塔夭线、双锥顶负荷中波小天线、套筒式中波小天线等，各类型中波发射天线在中波广播发射实际中各有特色，结合本单位实际设备、场区、天线效率、地质地损等情况综合考量、科学选择应用。【关键词】天线效率;覆盖效果；地电流；地损;缓变原理中波广播技术诞生至今近100年的历史，中波广播技术得以充足的发展和完善，成为广播家族中常青的一只奇葩。笔者从事中波广播发射

2、工作三十多年，扎根多个屮波转播台技术岗位，切身感受到屮波广播的覆盖效果、播出质量与信号源、音频信号接收机、音频信号处理器、中波发射机、天馈线、天调网络、中波发射天线等息息相关。随着电子技术日新月异的发展，从电子管到晶体管、从独立元件到集成电路和大规模集成电路、从模拟电路到数字电路诸技术的科技进步，信号源、音频信号接收机、咅频信号处理器、屮波发射机诸设备性能功效得以极致完美发展，促进了屮波广播质量不断提升。但是，无论多么先进的信号系统、发射机设备，如果没有理想的末端辐射设备一一中波广播发射天线，优质中波广播只能半途而废。近十几年，中波发射天线也取得了长足的

3、发展，现将笔者关于中波发射天线的拙见浅述，以供指教参见。众所周知，中波广播的频率范围531KHz--1602KHz,相对应的波长约565米一一187米，中波广播主要以地波传播为主，夜间因电离层反射会以天波传播，夜间比白天传播距离远。由于屮波主要靠地波传播，而地波采取垂直极化波传播，所以中波发射天线均为垂直天线。中波发射天线经常采取导线天线或铁塔天线，非特别要求状况下不采取定向天线，多数情况下采取单根垂直绝缘接地天线，这种天线的方向性图在水平面上是个圆，符合广播天线的技术要求，天线的终端开路，是驻波天线。天线上电流可以看作是按正弦规律分布、犬线末端为电流的

4、节点。屮波天线的效率一般为70%—80%,作用是把传输线（馈管）输送来的发射机输出的能量高效率地辐射到空间中去。目前许多中波转播台扔在使用铁塔+拉线+地网的传统天线系统，这种拉线桅杆式中波发射天线的高度在76——120米，周边地下360。铀设长度与铁塔高度相当的地网，常采取每3度一根直径2.5至3mm紫铜线、埋深300mm500mm,天线周边共120根，铜线长1/2波长即可，最好超出天线顶部在地面上的投影范围，并在紫铜线末端加打接地桩，所有地桩用相同与地网的紫铜线圆周界限连接，工艺要求铜焊可靠连接。根据天线场区具体情况，地网钮设的紫铜线30——150根可

5、选。屮波发射天线的效率直接影响屮波广播的覆盖范围和效果，天线的损失包括：铜损失、绝缘损失和地损三种。其中铜损失和绝缘损失因损失量极小，可忽略不计。地损是中波发射天线的主要损失，因为地面是中波天线的冋路，当地电流通过地面时就会产生损耗，地损主要集中在天线的底部附近，铺设地网可实现减小地损、提高天线效率。因地形地貌和其它因素限制，部分中波发射天线只有60m高，其至有的更低，无法满足中波广播辐射的技术要求。天线是一个能量转换设备，天线以交变电动势馈电，犬线周边空间便产生感应场和辐射场，辐射场的能量为受众提供有用的无线电信号，而感应场能量会在天线周围的损耗介质（

6、土壤）产生热损耗。天线的效率就是天线的辐射功率与天线的输入功率（感应功率+辐射功率）之比，当天线的长度可以和工作波长比拟时，天线的效率一般比较高，如果无法满足这个条件，为了增加辐射，可以在天线末端加顶，加顶的作用是提高电流分布的腹点，从而增加辐射，同时,在天线末端加顶，还可以加大天线的対地电容、电流分布均匀、缩短天线高度、提高辐射电阻。天线效率二RA/RA+Ri其中RA是辐射电阻，故提高辐射电阻就是提高天线效率。传统的拉线桅杆式中波发射天线高度为工作波长的1/4至1/2,地网需360。铺设，一个屮小功率的屮波台占地30--140亩，屮波广播发射机放及供配

7、电室和办公用房加在一起，最多占10%的土地，而中波发射天线场区占据中波台90%的土地面积。在土地资源稀缺的今天，建一幅传统的拉线桅杆式中波发射天线只能是梦想。另外，传统的拉线桅杆式中波发射天线因高度太大，日常维护危险性大，易遭受雷电侵害，尤英雷雨天气防雷难度大、意外多，且地网保护难度大。面对土地稀缺和维护传统中波天线危险性高、地网保护难的症结，锥面顶负荷中波小天线脱颖而出。锥面顶负荷中波小天线最大的优点是实现了中波天线的小型化。它的高度只有工作波长的8%、即36m左右，占地面积可缩至100ni2。我们知道锥面缓变原理：天线自发射体向锥面以小于90。方向过

8、度，减小了终端反射，因锥体较大而对地形成一定值的电抗、提升容抗，故天线的谐振点下