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《淺析中波廣播發(fā)射天線的原理》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、淺析中波廣播發(fā)射天線的原理 摘要城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,使得原先處于城郊地區(qū)的中波廣播發(fā)射臺(tái)逐漸被城市的高樓大廈所包圍。受到多種因素的影響,中波廣播覆蓋范圍的效果受到不同程度的影響。作為中波發(fā)射臺(tái)的重要播出設(shè)備,中波廣播發(fā)射天線在廣播播出的環(huán)節(jié)中扮演者至關(guān)重要的角色。本文論述了中波廣播發(fā)射天線的工作原理,并對(duì)如何進(jìn)行場(chǎng)地保護(hù)展開(kāi)討論。 【關(guān)鍵詞】中波廣播發(fā)射天線原理場(chǎng)地保護(hù) 1概述 中波廣播技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了我國(guó)的廣播事業(yè)的發(fā)展。中波廣播的工作頻段范圍在526.5kHz~1606.5kHz之間。處于該頻段
2、的無(wú)線電波一般依靠地波進(jìn)行傳輸,有些在夜間也會(huì)有依靠天波進(jìn)行傳輸。地波傳輸方式的電波衰減通常比較小,抗干擾力強(qiáng),場(chǎng)強(qiáng)高,從而能形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的服務(wù)區(qū),服務(wù)區(qū)的范圍根據(jù)發(fā)射功率確定大小。在服務(wù)區(qū)內(nèi)一般都能接收到較高音質(zhì)的廣播聲音。中波廣播不僅覆蓋面廣,其繞射的能力也較強(qiáng),且信號(hào)也比較穩(wěn)定。加上收音機(jī)在市場(chǎng)上的價(jià)格相對(duì)便宜,因此成為廣大群眾獲取信息的重要途徑。中波廣播也成為我國(guó)農(nóng)村地區(qū)廣播無(wú)線覆蓋的主要方式之一。近年來(lái),中波廣播技術(shù)(包括數(shù)字化、設(shè)備固態(tài)化等技術(shù))不斷發(fā)展,并得到廣泛應(yīng)用,改變了原先低質(zhì)量、高耗
3、能、多故障等電子管發(fā)射機(jī)問(wèn)題。得益于科技水平的發(fā)展,中波廣播進(jìn)入全新的數(shù)字化時(shí)代。雖然很多新技術(shù)的涌現(xiàn),使無(wú)線廣播媒體得以不斷改造和發(fā)展,但新媒體取代這種傳統(tǒng)媒體還需要很長(zhǎng)時(shí)間。中波廣播依然是無(wú)線廣播最主要的覆蓋方式?! ?中波廣播發(fā)射天線原理 中波廣播發(fā)射天線一般使用垂直振子單桅桿拉線天線鐵塔,經(jīng)由饋線、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與鐵塔的低端相連接,且鐵塔的底部絕緣。在鐵塔的底部有一個(gè)圓心,深度約0.7cm的銅網(wǎng)(處于土壤當(dāng)中,呈輻射狀敷設(shè)),即為地網(wǎng)。地網(wǎng)能有效降低地下電流損耗,從而提高天線輻射的效率。另外,天線的高度、
4、地網(wǎng)等指標(biāo)是影響天線效率的主要因素。下面就天線高度、地網(wǎng)的相關(guān)原理進(jìn)行闡述。 2.1天線高度 中波天線的輻射場(chǎng)強(qiáng)與天線高度密切相關(guān)。通常情況下,天線高度在0.24~0.5λ之間為宜,處于該范圍的天線高度,一般能使地波服務(wù)區(qū)獲得最大的場(chǎng)強(qiáng),同時(shí)還能有效防止天線高度超過(guò)0.5λ時(shí)導(dǎo)致天波衰落的問(wèn)題。這也是中波天線高度會(huì)對(duì)天線效率產(chǎn)生影響的原因。中波廣播臺(tái)現(xiàn)在一般會(huì)采用76m高的定型塔或者140m高的鐵塔,其中,76m高的定型塔適用于頻率1000kHz或以上的頻段,在使用過(guò)程中,為提升天線的有效高度,可采取頂負(fù)
5、荷天線。在此高度下,能有效提高天線低端的輸入阻抗,繼而有效提高天線輻射效率。而140m高的鐵塔則適用于中波低頻段。發(fā)射天線效率可作為天線的重要電參數(shù)之一?! ?.2地網(wǎng) 地網(wǎng)是垂直單桅桿天線體系中的重要組成部分。地網(wǎng)和大地是中波天線輻射電流的回路,因此,地網(wǎng)對(duì)天線效率以及天線增效有很大影響作用。天線效率和無(wú)線理論增益的乘積等于中波天線的實(shí)際增益。減少地面損耗能有效增加天線的實(shí)際增益,而地網(wǎng)具有降低地面損耗的作用。中波廣播天線的地網(wǎng)將鐵塔底部中心作為圓心,向外做輻射狀敷設(shè)。地網(wǎng)導(dǎo)線一般埋設(shè)深度為300mm。但
6、若在耕地上,導(dǎo)線的埋設(shè)深度應(yīng)大于300mm,可加深到400mm~600mm。一般來(lái)說(shuō),地網(wǎng)導(dǎo)線埋設(shè)越淺,地面損耗會(huì)越少。地網(wǎng)導(dǎo)線通常選用φ3.0的硬銅線,長(zhǎng)度0.4~0.5λ,數(shù)量一般70~120根范圍(視鐵塔天線的高度與地面的具體情況而定)。若在比較干旱的區(qū)域,特別是沙漠地帶,土壤具有較低的導(dǎo)電率,會(huì)導(dǎo)致地?fù)p嚴(yán)重,中波天線的實(shí)有增益相應(yīng)減少,在此種情況下,可適當(dāng)增加導(dǎo)線的數(shù)量。 地面的電流一般呈輻射狀流向天線的底部,電流分布情況還與地網(wǎng)導(dǎo)線長(zhǎng)短、天線高度相關(guān)。若天線高度比較低,其底部的地下電流就越大,地電
7、阻也因此隨之越大。若為短天線,其輻射的電阻比較小。為提高小型、短天線的輻射效率,應(yīng)敷設(shè)良好的地網(wǎng)。在與天線距離0.5λ時(shí),地電流為恒定值,與天線高度無(wú)關(guān)。而距天線小于0.5λ的區(qū)域則屬于諧振場(chǎng)區(qū),其損耗情況則與地網(wǎng)密切相關(guān)。若大于0.5λ的區(qū)域則屬于輻射場(chǎng),屬于傳輸損耗。在設(shè)置地網(wǎng)時(shí),其半徑通常不超過(guò)0.5λ,占地面積約200畝,從而造成場(chǎng)區(qū)與市政建設(shè)的爭(zhēng)地矛盾。為緩解這一矛盾,可充分利用中波廣播天線場(chǎng)區(qū),如在場(chǎng)區(qū)內(nèi)種植農(nóng)作物(低桿類),或可在城區(qū)的綠地上輻射中波塔等?! ?場(chǎng)地保護(hù) 3.1對(duì)中波廣播天線區(qū)
8、的保護(hù) 為不影響中波廣播天線的覆蓋面以及正常傳播,應(yīng)對(duì)中波廣播天線區(qū)采取保護(hù)措施。為此,國(guó)家也出臺(tái)了相關(guān)規(guī)定對(duì)中波廣播天線區(qū)進(jìn)行保護(hù)。建設(shè)樓房應(yīng)遠(yuǎn)離天線區(qū),因?yàn)橹胁◤V播波段的波長(zhǎng)比較長(zhǎng),擁有較強(qiáng)的電磁波繞射能力,其傳播的距離也較遠(yuǎn)。一旦在天線區(qū)或周圍建造高樓,會(huì)影響電磁波的輻射場(chǎng)型,減弱中波傳輸時(shí)的繞射能力,從而影響了中波廣播的無(wú)線電波傳播。中波無(wú)線電波采用地面波的形式進(jìn)行傳播,為此,可利用菲涅爾