中波广播发射天线原理与场区保护

宫艳峰

摘 要 本文对中波广播发射天线原理进行了分析，阐述了对中区天线区以及天线区周围人身的保护，提出了具体的保护措施，希望对天线区以及其周围人身保护有所帮助。

【关键词】中波广播发射天线 原理 场区保护

随着人们生活水平的不断提高，城市化建设步伐不断加快，在进行城市化建设时，很多中波发射台从城市的边缘区域逐渐变为城市中心区域，中波天线区周围的高楼越来越多，中波广播的传播效率受到了非常大的影响，同时对覆盖区的人身安全产生了一定的损害，需要对中波广播发射天线的原理进行分析，制定相应的保护措施。

1 中波广播发射天线原理分析

中波广播发射天线在进行信号的发射时，常常选择垂直振子单桅杆拉线天线铁塔形式，这种形式在底部有着良好的绝缘性，天线通过馈线以及天调网络连接到铁塔底部。地网为敷设状敷设的铜网，通常覆盖在铁塔中心深度大概在0.6-1.0m深度的区域。不仅能降低大地电流的损耗，同时还能增强天线辐射的效率。如图1所示。同时整个天线的信号传输质量受到天线、馈线、地网以及天调网络等指标的影响。

1.1 天线高度

中波天线辐射场强在水平方向为圆形，在垂直方向受到天线高度的影响。天线高度的选择跟波长有关，在进行选择时，通常选择波长的1/4-1/2倍。这样的高度范围，不仅能够为地面服务区提供最大的场强，同时还能避免因为天线长度过高时增加高仰角敷设天线波能量的问题。中波天线高度对天线的质量以及辐射功率起到很大的影响作用，目前中波台在频率1000kHz左右的频段上选择75m高的定型塔，在中波低频段选择140m左右的铁塔。在选择75m高定型塔时，为了保证天线有效高度，采用顶负荷天线，使天线底部的输入阻抗增大，进而增强天线辐射的效率。因为天线效率可以反映出天线在进行高频电流转化到电磁波能量过程的程度，属于一项重要参数，以天线的辐射功率与输入功率比来进行确定。

1.2 地网

地网是垂直单桅杆天线系统中非常重要的一部分，天线的效率以及增益情况直接受到地网好坏的影响。中波天线辐射通过大地以及地网来形成电流回路，中波天线的实际增益为天线理论与效率的乘积。随着地网的敷设，可以将大地的损耗降到最低。以铁塔底部为中心的地网，从中心点以放射状形式向周边均匀辐射，在进行实际的敷设时，选择120根φ2-3mm的铜导线或者铜包钢来完成，这些导线的长度依据波形长度来定，一般选择波形长度的一半。但是在一些特殊区域，比如沙漠中，受到土壤导电率的影响，增大了地损，减少了中波天线的实际增益。因此，在实际的敷设时，要根据土壤的实际导电率来定，适当增加地网导线的数量以及长度，使辐射效率得到保证。

2 中区天线区的保护

为了使中波广播天线的覆盖面得到有效保障，保证其正常进行传播，对于中波广播天线区采取一定的保护措施来进行保护，国家也出台了相关的法律规定。在进行城市楼房的建设时，需要与天线区保持合适的距离，中波广播波段的波长相对较长，同时具备很强的电磁波绕射能力，有着较远的传播距离，天线区以及周边的高楼，会对电磁波辐射的场型产生较大的影响，降低中波传输过程中的绕射能力。中波无线电波在进行传播时通过地面波的形式来进行，通过菲涅尔区理论可以对这种现象进行很好的解释，以天线接收和发射点作为焦点，菲涅尔区为两点围成的椭球空间区域，因为该椭球区域呈狭长状，可以将椭圆的长轴近似看为X轴，短轴近似看为Y轴，根据菲涅尔区理论来讲，电场在Y轴上的传播可以忽略，将电场的传播看成是仅沿X轴进行传播，也就是所说的地面传播。地面波在进行传播时会受到各种因素的影响，比如说地形、土壤导电率、距离等。天线区与建筑的距离越近，电磁波在传播过程中受到的干扰越大，根据国家的法律规定，建筑物与天线区域之间的距离必须要大于d=250+h/sin3°，其中h为建筑物高，d为建筑物跟天线的距离。

3 天线区周围人身的保护问题

因为天线场区在进行电磁波的传输时，会对人体健康造成一定的损害，为了避免这些损害的出现，需要制定相应的管理措施来保护周边人群。通常在波长的1/2倍天线场区，也就是大约250m范围内，存在着天线发射以及接收的全部电磁能，这些电磁能在电场与磁场之间以及与发射源之间进行交换。受到电荷以及高频电流的影响，这些电磁能会产生非常强的磁场以及电场，也成为电磁感应场，为电磁污染最强的区域。

根据国家的相关文件规定，在这一区域禁止进行居住、施工以及建设等活动，避免对人体健康带来影响。同时根据环境電磁波GB9175-88的标准规定，以电磁波辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的阈下值为界，将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级。“一级标准”指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者），均不会受到任何有害影响的区域；新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线，在其居民覆盖区内，必须符合“一级标准”的要求。“二级标准”指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群（包括婴儿、孕妇和老弱病残者）可能引起潜在性不良反应的区域；在此区内可建造工厂和机关，但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等，已建造的必须采取适当的防护措施。

4 结论

通过对中波广播发射天线原理的分析，需要提高对中波广播发射天线区的保护意识，与国家的相关政策规定保持一致，使城市建设与场区保护之间的矛盾得到缓解，促进城市建设进程以及人们群众的身体健康。

参考文献

[1]金伟.中波广播发射天线原理与场区保护探究[J].西部广播电视，2014（06）：134-135.

[2]马晓.浅析中波广播发射天线的原理[J].电子技术与软件工程，2014（01）：63-64.

作者单位

赤峰广播发射中心台发射科 内蒙古自治区赤峰市 024005