探析中波广播天线的构成以及实现方法

文丨赵志勇

（云南省迪庆中波台，云南迪庆674400）

天线是广播发射的设备中重要的组成部分，它的好坏直接影响到发射台覆盖的实际范围，关系到信号质量的好坏，电台是否能够正常的播出。广播中最常用到的波段是中波，是中央和各省市进行广播的主要手段。中波发射的天线主要形式是垂直极化形式的单极振子，如底部的绝缘拉线式的铁塔或者T型的天线等。最近几年又研制出了一种并馈形式的中波天线，它的优点是:铁塔的底部是接地形式，不使用昂贵以及不安全的底座瓷绝的椽子，可以预防雷击，并且不用拉绳和桶形的绝缘，占地很少，容易进行维护。本文主要介绍了我国常用的发射台垂直极化的单极振子形式的自立天线结构的形式和实现的方法。

1 垂直极化的单极振子形式的自立天线的组成和各自介绍

它主要由铁塔部分、拉线部分、地网部分以及配网的结构等组成。我国的中波频率是:531KHz～1602KHz，根据一个数学公式，计算出它们的波长是:187.26～564.97m。一般铁塔的高度是46.8～141.2m之间，地面上使用底部的绝缘铁塔。因为铁塔很高，所以要使用拉线进行固定，并且还有一组地网构成地面铁塔的静像，它的作用是组成辐射电流对地面的回路。

使用地网的原因是:中波的天线都架设在地面上，但是大地不是理想导电的平面，而且不是很好的绝缘体，如果发射天线的辐射空间中电磁波对地面造成影响的时候，大地中就会出现地电流。这种地电流有传导电流和位移电流两个组成部分。大地导电系数大小决定了传导电流大小，大地介电常数的数值大小决定了位移电流数值大小。因为大地存在的地电流会产生地面再次的辐射，所以天线处的空间内，除了天线自身辐射的主电场以外，地电流还会产生附加的副电场。所以，天线传播的覆盖范围内，总电场由两个电场叠加而成。因此在主电场以及副电场共同的影响下，总电场不是预想中固定的数值，并且时刻都在变化没有办法预测准确。当总电场发生变化的时候，覆盖区域的内部方向性图也会造成改变，并且在天线的场地附近，由于总电场出现变化，天线上的分布电流也会发生改变，这就引起了天线辐射的阻抗以及输入的电阻都发生了改变。由于大地不是理想的导体，因此给天线造成了许多影响:

（1）天线的辐射能量在地面中会损失掉一部分，造成辐射主电场的减弱，覆盖的范围也随着缩减。

（2）由于主副电场的相位不同，总电场的相位随之改变，总辐射场强的最大值变小，最小值变大，方向性图发生改变，覆盖的区域随之改变。

（3）由于不光是天线分布电流会发生改变，天线辐射的电阻以及输入的电阻也会随着改变，这就造成天线和馈线匹配的困难，匹配很不稳定。

（4）如果发射台同时几部发射机共同的工作，会相互的干扰和串音。

（5）行波会测不准，雷雨季节会由于保护装置出现失灵，高末的功放块会被雷电击中。为了对天线辐射的功率进行提高，就要减少天线自身损耗的功率。天线自身的损耗主要有:天线在电流回路中大地的损耗、天线导体的损耗以及天线塔基的底部绝缘引起高频的损耗。因为天线自身损耗和天线塔基底部的绝缘引起的高频损耗非常小，所以不进行考虑，但是大地的损耗是最大的，在实际的工程中考虑最多。天线的电流回路中，大地的电流以轮辐的形状汇聚到天线基塔的底部，因此大地电流分布和天线的架设高度以及塔基的径向距离相关。研究发现:如果天线架设的高度和工作的波长比值非常小的时候，塔基的附件大地的电流就会变得很大，造成很大的大地损耗的功率，天线的辐射电阻变得很小，辐射的功率也变小了。所为了对天线辐射的功率进行提高，要降低大地的电阻，最好的办法是敷设地网，这样做会给天线电流的回路中大地的电流提供很好的通路。

2 中波天线的实现方法

2.1 对拉线进行处理

中波的广播天线，它的频率对铁塔的高度进行了决定。为了对铁塔进行稳定，要使用拉线进行稳固，在拉线和天线的铁塔之间要使用绝缘子。

2.2 天线输入的阻抗和天线的匹配网络

发射机输出的阻抗是50欧姆。因此天线和发射机中间要使用天线的调节网络对馈线以及天线进行匹配。

抑制射频的倒送有两种方法。陷波网络法:串联的谐振工作在干扰频率的f1，并联的谐振工作在频率的f0。并联的谐振工作在频率的f0，和串联的谐振在干扰频率的f1。因此既可以对f1进行抑制，又不对阻抗造成影响。

串联的回路中并联的谐振法:并联的谐振工作在干扰频率的f1和串联的谐振工作在频率的f0，并联的谐振工作在干扰频率的f1。

天调的网络必须进行防雷的设计。当中波天线受到雷击的时候，放电的电流是低频以及直流成分，所以使用电感接地、加隔直流的电容等馈电的网络都是进行防雷的措施。

2.3 天线选址的问题

天线以及电台选址问题也是非常重要的，选好地址可以起到提高天线发射的电磁辐射效率，并且不因为电台的建设对百姓生活造成影响。

对中波的发射台和发射天线进行选址是一种对技术要求很高的综合性很强的工作。要依据电台建设和天线建设的规模，制定出场地的实际面积；依据覆盖的要求制定出远离服务区的半径范围；依据山丘和其他障碍物仰角制定出天线所处的方位；天线的场地以及外围500米的范围内地形要平坦，总的坡度不能超过5%，在天线前方的1000米的范围内，总的坡度不能超过3%。大地的导电系数比较大的时候，电流的传播效果好，因此建设电台应该选择土壤比较湿润、大地导电系数很高的地区。

3 结 语

中波的未来向着数字化和智能化的趋势发展，因此天线结构更加的多样化，对中波天线进行的改造以及优化也具有很大的挑战。我们要有与时俱进的思想，在科学发展的观念影响下，对中波天线的发展趋势进行相关的研究，促进中波天线的改进工作。

[1]胡丽英，杨娜. 中波发射天线的种类及其技术特点[J]. 科技资讯，2009（16）.

[2]范戊申. 中波发射的天馈系统[J]. 科技信息（科学教研），2007（28）.

[3]陈加成. 中波发射地网改造与实践[J]. 广播与电视技术，2007（05）.

[4]孙德明，王伟，江波. 中波广播发射天线的原理与维护[J]. 电子制作，2007（11）.

[5]孙德明，王伟，江波. 中波广播发射天线的原理与维护[J]. 电子制作，2007（11）