中波廣播發(fā)射天線原理及場區(qū)保護(hù)措施分析

邊飛

摘 要：在廣播發(fā)射中，天線是極為重要的一個(gè)組成，其應(yīng)用情況直接決定著信號發(fā)射區(qū)域的范圍，同時(shí)對于信號傳播的質(zhì)量也有著極為重要的影響。簡而言之，天線質(zhì)量直接決定電臺節(jié)目的清晰度與高效性。為了強(qiáng)化相關(guān)人員的認(rèn)識，文章對中波廣播發(fā)射天線原理以及場區(qū)保護(hù)措施展開探究，希望能夠起到積極的參考作用。

關(guān)鍵詞：中波廣播；發(fā)射天線；場區(qū)保護(hù)；廣播質(zhì)量

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前城市建設(shè)速度的提升，使得各種高層建筑如雨后春筍般出現(xiàn)在了城市之中，為中波廣播的搜索效果產(chǎn)生了一些負(fù)面化的影響，所以，要想更好解決這方面的問題，相關(guān)人員需要強(qiáng)化廣播發(fā)射天線原理的研究工作，提出有效的場區(qū)保護(hù)措施，強(qiáng)化中波廣播發(fā)射的整體質(zhì)量。

1 中波廣播發(fā)射天線的原理

中波廣播發(fā)射天線在進(jìn)行信號的發(fā)射時(shí)，所選擇的主要是垂直振子單桅桿拉線天線鐵塔的形式，這種構(gòu)造不僅能夠取得較為不錯(cuò)的絕緣效果，同時(shí)利用饋線，還可以對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與鐵塔底部進(jìn)行連接。在地網(wǎng)上，可以敷設(shè)銅網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要集中在鐵塔的中心，其深度要保持在1 m左右的范圍，這樣不僅能夠降低一些電流損耗問題，同時(shí)還可以對天線的輻射頻率進(jìn)行有效地增強(qiáng)。

1.1 天線高度

在中波廣播發(fā)射的過程中，天線高度是影響天線效率、輻射功率的一個(gè)關(guān)鍵性因素。圓形的強(qiáng)水平方向圖，是中波天線應(yīng)用中的常見輻射場，并且在研究中發(fā)現(xiàn)，天線的垂直方向，與其高度存在著一定的聯(lián)系。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)天線的高度保持在0.25～0.5波長范圍內(nèi)，這個(gè)時(shí)候的地面波服務(wù)區(qū)屬于最大強(qiáng)場，在獲得較強(qiáng)輻射效果的同時(shí)，也可以避免一些高仰角輻射天波的干擾問題，可以取得最佳的信號傳播效果。在選擇上，工作人員可以選擇高度為140 m的鐵塔，以及高度為75 m的定型塔來進(jìn)行中波臺的建設(shè)工作。在建設(shè)過程中，所依據(jù)的主要是頻段內(nèi)容，使用75 m的定型塔，那么頻段需要保持在1 000 kHz以上，使用140 m的鐵塔，所應(yīng)用的均是中低波段。

1.2 地網(wǎng)

地網(wǎng)是中波天線的另一個(gè)關(guān)鍵組成，其建設(shè)質(zhì)量的好壞，將會(huì)直接對天線的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。在對信號進(jìn)行發(fā)射的過程中，主要是利用地網(wǎng)，以及周圍的大地來執(zhí)行工作內(nèi)容，電流回路是在發(fā)射中波天線的過程中出現(xiàn)的，地網(wǎng)需要發(fā)揮的作用，主要就是將天線的底層圓心設(shè)定為中心，利用輻射狀的形式，向四周進(jìn)行信號傳輸。在地網(wǎng)材料的選擇上，可以選用銅導(dǎo)線和銅包線，并確保二者符合相關(guān)的應(yīng)用規(guī)定。但是在進(jìn)一步的調(diào)查中了解到，由于土壤的導(dǎo)電率較低，其在地表傳輸?shù)倪^程中，信號損失會(huì)呈現(xiàn)遞增的狀態(tài)，進(jìn)而使中波天線的應(yīng)用效率不斷衰減，所以，在安裝中波發(fā)射架的時(shí)候，可以在干旱、半干旱的地區(qū)進(jìn)行，并通過調(diào)研檢測的方法，確定中波在土壤中的損失情況，與此同時(shí)，還可以借助多安裝電網(wǎng)導(dǎo)線數(shù)量的操作手段，進(jìn)一步強(qiáng)化天線覆蓋范圍的輻射效率。

在地表電流通過循環(huán)操作回流到天線底部之后，其仍舊是輻射的狀態(tài)，所以，一旦天線的高度落到地面上后，其地網(wǎng)底部會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)大的低電流，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)地電阻的增大，反之，當(dāng)天線上升到一定的高度后，底部的電流也會(huì)隨之降低，低電阻也會(huì)越來越小。在建設(shè)中，工作人員需要注意，地網(wǎng)直徑要保持在1個(gè)波長范圍內(nèi)，同時(shí)地網(wǎng)的建設(shè)，大約需要133 333 m2的場地，建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)該對科學(xué)發(fā)展觀念的內(nèi)容進(jìn)行落實(shí)，協(xié)調(diào)各個(gè)部門的土地使用情況。最后，在中波天線的場區(qū)范圍內(nèi)，可以栽種一些形態(tài)低矮的植物，在強(qiáng)化土地利用率的同時(shí)，也可以強(qiáng)化城市的綠化效果。

1.3 中波天線的組成

在一般情況下，中波廣播發(fā)射天線所使用的主要是垂直振子單桅桿拉天線，其采用的是底部鐵塔絕緣，并且是利用饋線與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，與鐵塔的底部進(jìn)行相互連接。在鐵塔的底部，用高度為0.8 m的圓形架，在土壤中構(gòu)建起呈現(xiàn)輻射狀的銅網(wǎng)，即地網(wǎng)，其作用是降低大地電流的衰減，并對天線輻射的寬度、廣度進(jìn)行提升。單塔天線需要在底部安裝饋電的垂直振子，將塔身作為其振子，利用絕緣拉繩、絕緣底座、鋼桅桿和相關(guān)的地網(wǎng)構(gòu)建，在水平范圍內(nèi)，盡管并不存在方向性的輻射問題，但是在垂直平面，且內(nèi)部0°的角處，其輻射量可以達(dá)到最大，所以，天線、饋線和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，以及地網(wǎng)中的各項(xiàng)指標(biāo)，對天線的覆蓋率、寬度以及使用效率，產(chǎn)生了直接的影響[1]。

2 中波廣播發(fā)射場區(qū)保護(hù)措施

2.1 保護(hù)中波天線

對于那些建在中波天線范圍內(nèi)的樓房，其是否會(huì)對中波廣播的發(fā)射帶來影響，城市的規(guī)劃部門，以及相關(guān)的管理部門并不是十分的清楚。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，針對中波天線的保護(hù)內(nèi)容，一方面，保護(hù)條例作出了相應(yīng)的說明，另一方面，從中波無線電波的傳播特性角度來進(jìn)行說明，要求后續(xù)的樓房建設(shè)，應(yīng)該盡可能遠(yuǎn)離天線。

首先，對于鐵塔周邊250 m的范圍，管理人員不妨以起點(diǎn)仰角3°的距離范圍進(jìn)行高層樓房的建設(shè)，但是在進(jìn)一步的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于中波廣播波段的波長較長，且電磁波具有很強(qiáng)的繞射能力，其傳播的距離較遠(yuǎn)，但是如果在靠近發(fā)射天線的附近區(qū)域，建設(shè)起一座高層建筑，那么將會(huì)對電磁波發(fā)出的輻射場型造成一定的破壞，而且當(dāng)該高層建筑進(jìn)入保護(hù)區(qū)后，建筑物會(huì)對電磁波的能量傳輸情況造成阻礙，弱化中波傳輸?shù)睦@射能力，并降低其有效的覆蓋率，這時(shí)，工作人員不妨根據(jù)中波電波的傳播形式，利用其地面波，借助菲涅爾區(qū)理論內(nèi)容，對相關(guān)的知識點(diǎn)進(jìn)行解釋。通過以收發(fā)天線兩點(diǎn)為交點(diǎn)的橢球空間區(qū)域，展開后續(xù)的研究內(nèi)容。

其次，由于中波傳輸?shù)木嚯x相對較遠(yuǎn)，且橢球區(qū)的形狀比較狹窄，可以將電波認(rèn)為是沿地面?zhèn)鞑サ臓顟B(tài)，電場在Y軸方向上可以等同于無變化的狀態(tài)。在傳播特性的分析上，主要需要考慮地形地貌、土壤導(dǎo)電情況、收發(fā)天線周邊建筑物距離和建筑物尺寸等內(nèi)容，在研究中，尤其要針對周邊建筑物的情況，展開合理的計(jì)算與分析，根據(jù)相關(guān)的保護(hù)條例，可以得出建筑物與天線的距離要求是250 m，其起點(diǎn)仰角要以3°來進(jìn)行計(jì)算[2]。

2.2 保護(hù)人身安全

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，中波廣播發(fā)射天線的場區(qū)，會(huì)帶來一定的電磁污染，并對周邊民眾的身體健康造成威脅。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，天線250 m的范圍可以被劃分為波長為0.5λ的天線近場區(qū)，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，電磁能量尚未構(gòu)成輻射能，所以其不僅可以在電場、磁場間進(jìn)行相互的轉(zhuǎn)換，同時(shí)還可以與天線發(fā)射的場源進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，既有能夠從天線部位發(fā)射出去的電磁能，同時(shí)也有電磁能可以回到天線場源，它們主要是由空間密集分布的電荷，以及高頻電流感應(yīng)所形成的強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場，受電荷、高頻電流等內(nèi)容的控制。

在天線附近區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁感應(yīng)場，這個(gè)場被稱之為是近區(qū)場，如果從電磁環(huán)境防護(hù)的角度進(jìn)行分析，這個(gè)區(qū)域存在著較強(qiáng)的電磁污染問題，對人體會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的危險(xiǎn)，所以，在相關(guān)規(guī)定中，這個(gè)區(qū)域內(nèi)是禁止生活、工作的，并且國家的相關(guān)環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)中，也明確指出不能在強(qiáng)電磁波輻射環(huán)境中長期居住。在相關(guān)的規(guī)定中，對于中波環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定氛圍以下幾個(gè)等級：一級標(biāo)準(zhǔn)屬于是安全區(qū)，其容許的場強(qiáng)小于10 V/m；二級標(biāo)準(zhǔn)屬于是中間區(qū)，其容許的場強(qiáng)小于25 V/m，在這個(gè)范圍內(nèi)生活、工作的人群，不會(huì)受到任何有害影響。在中間區(qū)的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行工廠、機(jī)關(guān)的建造，但是不允許進(jìn)行住宅、醫(yī)院和學(xué)校的建設(shè)。

在對當(dāng)前中小功率的中波發(fā)射臺的配置情況進(jìn)行了解后發(fā)現(xiàn)，安全區(qū)的計(jì)算公式，可以用的內(nèi)容來表達(dá)，在公式中，E所代表的是安全區(qū)與發(fā)射區(qū)的距離；P所代表的是發(fā)射機(jī)功率；G所代表的是天線的增益情況；F代表的是地面衰減系數(shù)。根據(jù)公式內(nèi)容可以分析出，對于居住地的選擇，應(yīng)該要盡可能遠(yuǎn)離發(fā)射塔，這樣對居民身體造成的傷害才能更小[3]。

3 結(jié)語

總而言之，在對中波廣播發(fā)射天線的工作原理以及傳播特性進(jìn)行分析后了解到，這項(xiàng)技術(shù)在未來的社會(huì)發(fā)展中有著至關(guān)重要的意義，不僅關(guān)系到黨和政府宣傳工作的落實(shí)情況，同時(shí)對于民眾公共服務(wù)質(zhì)量的提升也起到了舉足輕重的作用。所以，相關(guān)人員在具體的工作中，應(yīng)該要正確處理中波廣播傳輸覆蓋與城市建設(shè)之間存的矛盾，結(jié)合城區(qū)發(fā)展的實(shí)際情況，以保護(hù)民眾正常生活為基礎(chǔ)，幫助相關(guān)部門做好合理的規(guī)劃，從根本上為城市建設(shè)以及廣電發(fā)展預(yù)留相應(yīng)的空間，對雙方的基礎(chǔ)利益作出切實(shí)的保障。

[參考文獻(xiàn)]

[1]宮艷峰.中波廣播發(fā)射天線原理與場區(qū)保護(hù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（4）：38.

[2]徐春熠.中波廣播發(fā)射天線原理與場區(qū)保護(hù)[J].西部廣播電視，2015（2）：163.

[3]李克林，李思思.中波廣播發(fā)射天線原理與場區(qū)保護(hù)[J].西部廣播電視，2014（12）：138，141.