中波广播发射天线的原理与维护策略研究

李永平

（额济纳788广播发射台，内蒙古 额济纳旗 735400）

在广播发射体系中，天线是基础设施，具有非常重要的作用。在实际应用过程中，常见的型式分为拉线塔式与自立式天线2种。由于2种型式都采用底部馈电进行工作，因此必须加强对天线的维护，同时在维护的过程中，要根据天线的型式来制定适合的维护策略，以保障天线能够正常发射使用。我台中波发射机发射信号主要是通过地波传输，发射塔周边地下每三度布设1根120m的铜线，总计120根铜线。但是，由于我台地处额济纳河下游冲击扇平原绿洲，地下水位较高，水质富含盐碱，地网埋设在盐碱湿地，铜线非常易于腐蚀，严重影响到信号的优质传输，故成为发射天线维护的难点。因此本文对中波天线发射原理进行介绍，并对常用天线型式进行分析，在此基础上对发射天线的维护策略进行研究，以达到促进我台广播发射天线技术的提高，保障中波发射天线的运行质量。

1 中波广播发射天线技术原理

中波广播发射天线作为广播的基础设施，直接关乎广播信号传输质量，通过垂直级化波覆盖和转换实现。中波广播发射天线为526.51～606.5kHz频段，波长569.8～186.7m，在电场和磁场的相互作用下形成交替现象，实现信号的远距离、高质量传输。

中波广播发射天线技术原理，是通过对垂直极化波进行转化，进而实现覆盖式传播。当天线在发射过程中，发出的信号主要为电磁波形式，此时会产生一个电场大环境，在此环境影响下，电磁波将发生极化现象，即信号会沿着固定方向进行发射，并产生旋转。与此同时，在极化现象下，电磁波将会被影响成为垂直极化波，特点为传播方向与其发射方向的垂直面平行，并且由于垂直波在运行中产生与地平面垂直的电流，因此中波发射天线的信号传播质量较高。

2 中波广播发射天线的主要类型

2.1 单塔型中波广播发射天线

中波广播发射天线的主要类型之一是单塔型中波广播发射天线，此类型极具代表性，利用垂直极化波进行信号传输，即信号传输方向保持与地面垂直。在实际应用中，发射塔自身由底座、拉线及其他绝缘等组件构成，在信号传输过程中都具有不可替代的作用。而单塔型天线则是一种位于发射塔底部工作的振子，与其他几种型式的天线相比，该类型天线的发射方向与范围都不固定，因此没有规律可言，但发射强度最大的位置是确定的，即是在当天线与地面方向平行的时候，在安装时，此类型的发射天线通常被装设在发射塔的斜拉塔上。

2.2 顶负荷型单塔天线

这种型式的天线安装受到灯塔高度的影响，在安装过程中，常见的安装形式为与灯塔斜拉线成一定的角度。该类型天线发射的频率不高（小于900kHz），具有电流小、功率低的特征。在实际应用过程中，常将多根顶负荷型单塔天线与单塔天线结合在一起置于灯塔顶部，以提高其发射频率。

2.3 并馈式天线

并馈式天线和单塔型天线在型式上相同，但并馈式天线会在设置过程中增加一个支撑，因此并馈式天线的中波广播系统不会应用在筒形灯塔上，但该类型天线能够起到防雷作用。

2.4 新型式天线

以上3种型式的发射天线都是桅杆式，在安装过程中存在耗资耗时现象。为解决该问题，现在市场上已开始使用新型式天线，该类型的天线降低了天线高度，并利用分散式电流形式进行信号传播，极大缩短了中波广播系统建设周期，明显提高了中波广播发射天线的传输质量，随着科技的不断进步，新型式天线的运用将越来越广泛。

3 中波广播发射天线的维护策略

3.1 制定大修方案

由于中波广播天线的组成构件众多，且常年遭受苛刻环境条件的考验，很难保证零部件不受损坏。因此，根据我台中波广播发射天线的实际安装及运行情况，需要制定具体的维修方案，应注重结合额济纳地区沙尘暴风力大、高强度日照、极端高温（低温）等气象变化，以及盐碱腐蚀等实际，所以大修周期需制定为每3年一次。

3.2 根据季节调节张力和加固组成件

除制定维修方案外，考虑到中波广播发射天线张力对发射质量的影响，还需要结合额济纳地区季节特征对天线的张力进行矫正，基于不同季节对天线技术的要求有所区别，尤其在季节交替时，工作人员要增加巡查频次，及时对天线张力进行技术调整，尤其是注意加大对天线法兰盘螺栓等其他组成件是否牢固进行认真检查加固，以保证天线发射及接收信号的传输质量。

3.3 防止天线腐蚀

我台地处内蒙古额济纳旗，地貌特征主要由沙漠戈壁、低山丘陵、河流湖泊及绿洲湿地等构成，其气候地质环境比较复杂，尤其是我台中波发射天线地网埋设在仅与额济纳河一路之隔的盐碱湿地，发射天线及其他设施受到严重腐蚀考验，极大地影响着信号发射质量与接收信号质量，这也是我台发射天线维护的难点，因此需制定相应的防腐蚀策略，在进行日常巡检过程中应做到：（1）加强巡检，定期对发射天线刷敷防腐漆，进行防锈处理作业。（2）及时更换已被腐蚀天线，确保发射天线的外观完整。（3）对易腐蚀区域登记备案，制定相应的定期检查制度，常备天线拉线、卸扣、绳圈、夹头及黄油等，确保易腐蚀区域的零部件及防腐油料存储完备，以免防止更换不及时导致的腐蚀扩散，进而影响天线传输质量。

3.4 天线垂度绝缘子检查

在发射天线维护过程中，需要保证天线的垂度，倘若发生过大弯曲，天线将会产生失衡，严重影响传输质量。特别是在额济纳旗冬春沙尘暴易发季节，要严密监视天线的摇摆，防止因大风而导致运行事故发生，进而保障人身及财产安全，因此需要做到以下几点：（1）加大天线垂度定期检查力度，并对检查出的不合格天线垂度及时进行调整。（2）认真对绝缘子进行排查，对排查出的绝缘子损坏部件，必须第一时间进行更换。（3）做好绝缘子外观清洁工作，工作人员应经常对绝缘子外部进行除尘，以确保绝缘子具有良好的绝缘强度。

3.5 相应电气设备的维护

在确保以上维护措施的同时，还应制定相应电气设备维护策略。天线正常运行离不开电气设备，倘若地网线或接电线出现故障，天线也将无法正常运作；倘若地线与放电球下部发生脱焊，将发生严重的漏电事故，因此在进行日常检查过程中应做到：（1）定期测试地网系统电阻及主馈线电缆电阻，并与近几年的检测数据做对比，检查是否出现异常。 （2）掌握天线系统充气机的运行状况，对接口处的密封进行缠绕或更换，杜绝漏气，保证气压值。（3）认真记录天线发射控制面板上的反射波数据，对天线单元板、分馈电缆、开路直流电阻、驻波比、功率分配器等主要组成件认真检查。如出现驻波比变差现象，则重点考虑天线各组成件的接头是否存在接触不良或渗水潮湿，或芯线开路连接不好；如出现输出功率全反射现象，则重点考虑天线系统各组件连接处存是否在开路问题，或主馈电缆与功分器输入端口断开，或多工器内部损坏；如出现高频短路现象，则重点考虑电缆内进水，或芯线与外导体之间有金属异物，或内外导体间出现击穿拉弧而形成短路问题；如出现覆盖范围偏小现象，则重点考虑电缆插损过大，或分馈线连接错误，或主馈电缆、分馈电缆过长等问题，因此应立即组织相关人员及时更换已损部件。（4）加强相关电气设备的清洁工作，并认真检测设备各接口状况是否良好，防止断路、短路等现象的发生。

4 结语

随着中波广播发射天线不断被应用，在运用和安装方面已有很大改善，信号传播质量也得到了相应提高。本文在对中波发射天线原理及主要应用类型进行介绍的基础上，对我台的天线维护策略进行了探讨与研究。在后期，我台将严格根据实际情况对广播天线进行维修，重点防腐蚀，以确保广播信号优质传播，进而推动广播事业科学技术的向前发展。