中波天线维护技术探析

2018-04-16 17:58沈康
电子测试 2018年17期
关键词:发射塔桅杆中波

沈康

(新疆广播电影电视局8111台,新疆乌鲁木齐,830044)

1 中波天线的技术原理

中波天线的技术原理核心内容是垂直极化波形转化与覆盖技术,在电磁环境当中,电磁波会朝向一个固定方向发射和旋转,此时会产生极化现象。在此条件下,无线波主要是以垂直极化波形态为主,所发射的极化波方向和垂直面相互平行,这就是中波天线的技术核心和形态。在发射垂直极化波当中,会与地面方向产生垂直电流,中波天线所发射的信号会沿着电流和地面覆盖的垂直极化波结合,也就是两个电磁波同时传播,这样即可提高电磁信号的传播效率。

2 中波天线的类型与特点

2.1 单塔型天线

通过分析天线工作原理可知,中波天线最为明显的特征就是垂直极化波,单塔型天线就是采用了该项原理,天线会发射和地面垂直的电波,所以保证二者垂直是保证天线性能的基础。从结构层面分析,塔型天线作为一种垂直振子,通常设置在发射塔的底部电流分布区域。所以发射塔本身也就是一个振子,塔体本身具有底座、绳拉等绝缘构件组成。相比其他电线形式,塔型中波天线的辐射范围和方向都存在着随机性,如果天线和地面垂直,理论上电磁波辐射量最大,但是难以确定辐射(折射)方向。所以多数情况下都会将中波天线安装在发射塔斜塔当中。在日常维护过程中,需要重点检查斜杆角度是否合理,加强垂直度检测,保证垂直度符合标准。

2.2 顶负荷型天线

顶负荷型天线主要是设置在较低发射塔上,由于该类型的天线发射频率要低一些,通常不超过900k Hz,所以传播的电流量也相对小,功率更低。在此基础上,很多技术人员为了能够提高天线的发射频率,将多根天线捆绑增加发射功率,并将捆绑组安装到灯塔的顶部位置,这样可以将发射频率提高到2000k Hz。在实际安装中,需要把天线组和斜拉之间保持一定的角度,这样可以确保发射效率。在维护当中,要重点检测天线组是否存在着脱落,和斜拉之间的角度是否合理,发射方向是否存在阻挡(由于发射塔高度较低),天线组是否出现了锈蚀等。

2.3 并馈式天线

并馈式天线同样是应用到发射塔当中,并与塔周围导线绝缘底座连接,这样即可展开工作。在实际应用当中,并馈式天线与塔型天线都是同一种垂直振子,但是也存在着差异,如并馈式天线需要在底部设置一个支撑点,并且无法应用在筒型铁塔中。但并馈式天线也具备明显的优势,如防雷性能好、稳定性强,可以减少后续的维护工作。维护中要重点关注支撑点的牢固性以及信号发射的垂直度。

2.4 新型式天线

绝大部分中波天线都是桅杆式形态,这种形态具有更强的实用性,应用较为广泛,但是在安装和使用中会所消耗的成本较高,对技术水平要求高。如果某个城市开发区要建设桅杆式天线区,完成整个项目工程可能需要消耗几亿资金,并且施工工期要在3年以上。在此背景下,提出了一种新形式天线,逐渐取代了桅杆式天线,新型天线对高度并无特殊要求,主要是采用了分散式电流传播方法,将整个覆盖区划分为若干片(若干电流),采用电流合并式方法进行传送,从而提高天线的发射功率和使用效率。但是新型式天线由于是分布式布置方法,在日常维护中需要对每个子系统进行检查,这就需要在每个子系统上安装传感器,除了定期检查外,如果出现了问题通过传感器可以传输到显示终端中,从而进行针对性维护。

3 中波天线维护

3.1 天线配套设备维护

对于中波天线配套设备维护来说,如桅杆、底座、塔架等,需要采用喷涂保养技术,在配套构件上喷涂一些防腐材料,减少外界环境对金属表面的腐蚀度。在桅杆保养当中,要重点检查其拉伸系数,确保桅杆结构性能符合标准。在维护检测当中,要重点关注小型零部件的检查,如塔吊和底座螺栓是否紧实、锈蚀度等,如果出现了严重锈蚀问题,要及时更换螺栓,保证天线系统整体质量。在日常检测中可以采用定期抽样检测法,特别是地锚构建需要重点关注,保证发射塔的运行安全。

3.2 中波天线的电气系统

首先,需要处理好中波天线的控制面板信息,对系统所反馈的故障问题第一时间处理,通过传感器和网络系统实现24小时监控;其次,在维护空闲期间,维护人员要对中波天线进行抽检,重点检测天线中的各个量部件,并制定出保养计划和应急措施;最后,在对天线进行电阻检测当中,要重点检测电网性能以及桅杆底座绝缘性,罗列出检测构建的性能数据,找出其中可能出现的问题,并提出解决方法。

3.3 抗干扰

由于收发的都是无线电信号,因此在运行中会受到电磁干扰问题,容易造成信号丢失,影响用户体验质量。所以要确定干扰源,进行一一排查,也需要采用无线电屏蔽技术。一方面,采用硬件屏蔽技术。如果受到了电磁波干扰,可以将中波天线的金属箱做接地处理,这样可以一定程度上减少外部电磁波的影响,特别是在空间电磁干扰层面有着很好的效果;另一方面,采用光隔离技术。采用光隔离器,将天线发射信号进行隔离和保护。也可以采用屏蔽线或双绞线的形式,同样能够降低外界因素的干扰。

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