中波天饋線(xiàn)系統(tǒng)之天線(xiàn)與饋線(xiàn)

張凌

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心610臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010010

1 引 言

中波廣播是廣播傳播的重要的方式之一，廣播聲音傳播離不開(kāi)天線(xiàn)，中波天線(xiàn)的作用是發(fā)送高頻大功率信號(hào)，是除了發(fā)射機(jī)之外決定發(fā)射質(zhì)量的重要設(shè)備。常見(jiàn)的中波天線(xiàn)有桅桿式拉線(xiàn)天線(xiàn)，加頂式桅桿拉線(xiàn)天線(xiàn)，錐面頂負(fù)荷式小天線(xiàn)，自立式中波天線(xiàn)，并饋式接地天線(xiàn)。發(fā)射機(jī)與天線(xiàn)之間通過(guò)饋線(xiàn)相連，中波饋線(xiàn)是指用來(lái)傳送發(fā)射機(jī)與天線(xiàn)之間電磁能量的傳輸線(xiàn)，中波饋線(xiàn)常見(jiàn)種類(lèi)有籠式饋線(xiàn)和同軸饋線(xiàn)兩種。除了天線(xiàn)與饋線(xiàn)之外，中波天饋線(xiàn)系統(tǒng)還包括為了提高天線(xiàn)發(fā)射效率的地網(wǎng)，為了減少地網(wǎng)的接地電阻，提高防雷效果的地井，為使天線(xiàn)獲得最大的不失真高頻功率，抑制射頻倒送、吸收外來(lái)頻率干擾和防雷的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。本文重點(diǎn)介紹中波天饋線(xiàn)系統(tǒng)中的天線(xiàn)與饋線(xiàn)。

2 中波天線(xiàn)

選擇中波天線(xiàn)可以遵循以下條件：當(dāng)土地資源足夠時(shí)，可以首選桅桿式拉線(xiàn)天線(xiàn)，因?yàn)槠浣ㄔ斐杀靖停惭b簡(jiǎn)便，偏離時(shí)容易校準(zhǔn)，特性曲線(xiàn)也比較平滑；當(dāng)土地資源受到限制時(shí)，但資金充裕，可首選自立式中波天線(xiàn)，它的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)自身承載結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)自立，不需要占大量土地的拉線(xiàn)和地網(wǎng)，并且外觀簡(jiǎn)潔美觀，特性曲線(xiàn)平滑，工作穩(wěn)定；如果土地資源緊張，發(fā)射功率大，又要兼顧調(diào)頻、電視的發(fā)射及抗干擾和防雷問(wèn)題，應(yīng)選擇并饋式中波天線(xiàn)；當(dāng)中波發(fā)射臺(tái)所在位置處于市區(qū)或者土地資源有限，首選是錐面頂負(fù)荷式小天線(xiàn)，它的特性曲線(xiàn)和穩(wěn)定程度雖然不如桅桿式拉線(xiàn)天線(xiàn)和自立天線(xiàn)，但錐面頂負(fù)荷式小天線(xiàn)選址靈活、成本更低、安裝便捷、維護(hù)容易、占地面積少，干擾小，因此在人口稠密，土地資源緊張的地區(qū)更適合使用。

3 中波天線(xiàn)輸入阻抗

圖1

中波天線(xiàn)阻抗也稱(chēng)作輸入阻抗，是中波天線(xiàn)的重要指標(biāo)之一，天線(xiàn)輸入阻抗的大小是中波天線(xiàn)饋電點(diǎn)電壓與饋電點(diǎn)電流的比值。中波天線(xiàn)的阻抗的數(shù)學(xué)表達(dá)式為復(fù)數(shù)R±j，阻抗大小既有實(shí)部電阻R，又有虛部電抗±j。不同種類(lèi)不同高度的中波天線(xiàn)有不同的阻抗曲線(xiàn)，并且隨著工作的頻率改變而改變。例如610臺(tái)幾種節(jié)目的播出頻率，如圖2所示。當(dāng)中波天線(xiàn)為76m拉線(xiàn)式天線(xiàn)時(shí)，輸入549kHz信號(hào)時(shí)實(shí)部阻抗為9.23歐姆，虛部電抗為-217.8歐姆：輸入945kHz信號(hào)時(shí)實(shí)部阻抗為45歐姆，虛部電抗為42.2歐姆：輸入1305kHz信號(hào)時(shí)實(shí)部阻抗為279歐姆，虛部電抗為278.0歐姆，除此之外中波天線(xiàn)輸入阻抗與天線(xiàn)高度、邊長(zhǎng)、地網(wǎng)、地井及土壤條件有關(guān)。以下是常見(jiàn)中波天線(xiàn)阻抗曲線(xiàn)，如圖3所示。

圖2

圖3

4 中波饋線(xiàn)

早期的中波饋線(xiàn)多采用籠式饋線(xiàn)，有6線(xiàn)、16線(xiàn)和24線(xiàn)幾種形式，籠式饋線(xiàn)中間導(dǎo)線(xiàn)為熱端，傳送射頻信號(hào)，四周導(dǎo)線(xiàn)為冷端，通過(guò)饋線(xiàn)桿與大地連接，一般采用直徑為6毫米或4毫米的銅包鋼作為饋線(xiàn)。由于傳統(tǒng)的籠式饋線(xiàn)損耗大，安裝復(fù)雜，后來(lái)多采用損耗少，安裝方便的同軸饋線(xiàn)，同軸饋線(xiàn)采用硬饋與發(fā)射機(jī)連接，內(nèi)部采用真空分裝形式，確保饋線(xiàn)的絕緣度和導(dǎo)電性。同軸饋線(xiàn)由四部分組成，第一層是聚丙烯保護(hù)層，第二層是螺紋銅管屏蔽層，第三層是絕緣支架，第四層是導(dǎo)電銅桿，如圖4所示。

圖4

常見(jiàn)中波饋線(xiàn)有50歐姆80毫米饋管，50歐姆37毫米饋管，50歐姆15毫米饋管。中波同軸饋線(xiàn)的阻抗大多是50歐姆，部分是75歐姆，50歐姆80毫米饋管多用于25至50kW發(fā)射系統(tǒng)，50歐姆37毫米饋管多用于10kW發(fā)射系統(tǒng)，50歐姆15毫米饋管多用于3kW以下發(fā)射系統(tǒng)，如圖5所示。

圖5

結(jié)束語(yǔ)

中波發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分是中波天饋線(xiàn)系統(tǒng)，天線(xiàn)作用是將饋線(xiàn)傳輸?shù)纳漕l電轉(zhuǎn)換為空中傳播的電磁波，而饋線(xiàn)則是射頻電的傳輸通道。在中波發(fā)射系統(tǒng)中，天饋線(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)直接影響節(jié)目收聽(tīng)質(zhì)量和覆蓋范圍。由于天饋線(xiàn)系統(tǒng)不容易備份，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障，則會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的節(jié)目無(wú)法播出，造成長(zhǎng)時(shí)間停播，檢修中應(yīng)重點(diǎn)排查天饋線(xiàn)系統(tǒng)，同時(shí)加強(qiáng)日常維護(hù)，保證天饋線(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，保障中波廣播播出質(zhì)量。