广播发射天线地网对发射效果的影响探究

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科技传播
2019年03月31日 06:23

...,中国酒泉卫星发射中心问天阁,3名承担首次载人交会对接任务的...

郭锴

摘 要 中波发射技术是广播发射中常用的一种技术方式,它是通过地波传播为广播受众提供相应的收听服务。文章在对中波广播发射天线的结构原理分析基础上,结合广播发射天线地网对发射效果的影响进行研究,并就相关影响控制对策进行分析,以供参考。

关键词 广播;发射天线;地网;发射效果;影响

中图分类号 TN93 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2018)210-0080-02

中波广播技术作为广播传播中常见的一种技术,具有覆盖面积广、传播信号稳定程度高、抗感染能力强等优势,在广播传播应用中较受欢迎。需要注意的是,在社会经济快速发展推动下,城市建筑楼层越来越高,通讯环境日益复杂,在一定程度上增加了对中波广播传播技术的干扰影响,导致其广播传播应用中传播质量及效率降低。针对这种情况,开展中波广播发射天线地网对发射效果的影响研究,并根据其影响给出相应的建议,对促进中波广播传播的质量和效率提升有着非常积极的作用和意义。

1 中波广播发射天线及其结构原理分析

中波广播技术是以地波传播为主、多在夜间通过天波进行辅助传播的一种广播传播方式。中波广播发射天线作为广播的一项基础设置,在以发射端进行传播中,主要是通过将发射机传输的高频电流信号转为电磁波,然后发送至控制,而作为接收端进行广播传播时,是通过将空中的电磁波转化为电流信号然后传送至广播电台的接收端,以实现广播传播。

一般情况下,在中波广播传播中,铁塔是进行广播发射机天线支撑,以实现传播覆盖与网络优化的重要结构组成,铁塔底部多设置有绝缘底座,并且以铁塔底部中心作为圆心铺设有相应的铁地网,地网在广播传播中具有非常重要的作用和影响,它能够在中波广播发射环境相对恶劣的情况下,帮助中波发射降低对环境的要求,从而提升中波广播的发射效率。中波广播发射过程中通过垂直极化波转化与覆盖技术,使电磁波按照固定的方向进行传播,而这种固定传播的电磁波则被称为是线极化波,与电场强度垂直的地面线极化波也被称为是垂直极化波,其中,垂直极化波由于电场强度和地面垂直关系在传播中出现的损失较低,其中,以地面损失为其主要损失部分,而针对地面损失部分,则需要通过地网建设进行避免。

此外,中波广播传播中,发射天线的高度对其辐射强度有着直接的影响。因此,一般情况下,中波广播发射天线高度在0.2至0.5λ范围内,以确保发射天线的辐射强度能够达到最大。中波广播传播中,地网是通过在地下埋设导线方式,以导线作为发射天线的辐射回路,通过导线电流高于地面电流,而导线电阻小于地面电阻的原理,对广播传播中发射天线受环境影响产生的损失进行减少和避免。一般情况下,中波广播传播中,地网导线直径约为3mm,呈辐射状分布,并且以发射天线支撑铁塔的底部中心为圆心进行分布,相邻导线的角度约为3度,导线长度一般在0.3至0.5λ之间,地网导线铺设可以根据大地的电导率变化,在其电导率较低的情况下通过适当增加导线铺设数量,来确保其在中波广播发射天线传播中的环境影响保护。

2 广播发射天线地网对发射效果的影响分析

结合上述对中波广播发射天线结构原理的分析,可以看出,广播传播中发射天线地网在对发射天线的发射传播起到一定的积极辅助作用同时,也存在一定的不利影响,主要表现在以下几个方面。

首先,广播传播中,发射天线中一部分辐射能量在地面受到损失后,随着发射时间的延长,其在地面受到的发射损失也会出现增加变化,从而对广播传播中的发射功率产生影响,导致发射功率较低,使地面辐射主电场随着发射天线辐射损失的增加出现减弱变化,从而形成发射天线辐射的覆盖面积减小,发射信号的质量受到影响。

其次,广播发射天線地网的主副电厂相位不一致也是对发射效果产生影响的关键。发射机天线地网主副电场相位不一致,将会造成发射天线辐射覆盖面积减小,使原本能够到达的信号覆盖区域信号消失,而不被覆盖区域的信号增加,从而对广播传播的发射效果产生不利影响。这是由于中波广播传播过程中,以地波为主要传播形式,而地波的垂直化波特点使广播发射天线在发射机传播中通过垂直天线扩大信号辐射的覆盖范围,达到广播传播的发射效果,因此,广播发射天线的地网主副电厂相位不一致,必然对其发射天线的辐射产生影响,从而影响广播传播的发射效果。

此外,广播发射天线地网对发射效果的不利影响还表现在发射天线辐射阻抗和输入阻抗的不断变化,也会造成发射效果受影响,出现发射天线与广播传播中的馈线匹配发生问题,而发射天线辐射阻抗与输入阻抗之间的不匹配情况,则会对广播传播中发射信号的传播造成相应的不利影响。一般情况下,如果在广播发射天线地网与网络之间没有进行相应的安全保护匹配设置,就会在广播传播发射过程中出现发射天线和地面地网连接,引起广播发射机受雷击情况发生,对广播传播的发射效果产生不利影响。

3 广播发射天线地网对发射效果的影响控制对策

结合上述广播发射天线地网在广播传播发射中对发射效果的不利影响,根据广播发射天线的结构原理以及地网在广播发射中的重要作用,可以从以下两个方面进行广播发射天线地网对发射效果的不利影响控制和改进。

3.1 改进广播发射天线地网铺设方式,扩大广播的发射覆盖范围

中波广播发射中,广播发射天线地网铺设对发射效果有着较大的影响。由于中波广播传播以地波形式为主,并且传播过程中大部分损失为地面部分,发射天线地网作为天线辐射回路的一部分,通过承担对天线辐射回路一部分电流承担,来减少发射天线发射传播过程中地面损失的影响,实现发射传播效率提升。因此,在进行发射天线地网铺设中,需要从地网铺设的深度以及地网电阻等方面,减少其对中波广播发射传播中输出功率的影响,确保广播传播的发射效果。

首先,在中波广播传播的发射天线地网铺设中,为确保天线发射效果,对中波台位置选择确认时,需要对埋设地点土壤电导率进行考虑,由于电导率除受到土壤条件影响外,还会因为降雨以及地下水位、温度变化等环境因素改变,产生相应的变化影响。对于土壤含水量越高的情况,由于电导率越大,电波传播中的损失反而越小,相应的发射效果就越好。此外,注意避免周围建筑对中波广播传播中电磁波发射传播效果产生影响,一般建筑越高大对电磁波发射传播的影响越大。

其次,由于广播发射天线地网以及大地都是中波广播天线的辐射回路载体,其中大地导电率的局限性使天线发射效果受到影响,而地网铺设是解决这一影响的有效办法。但是,在地网铺设中,地网铺设深度会对天线发射传播功率造成印象,一般浅埋地网在降低损耗上具有较好的效果,因此,地网埋设深度一般控制在30cm左右,埋设过程中注意结合实际情况进行合理调整,对耕地地面的地网埋设需要适当增加其埋设深度,避免发生地网裸露在地表的情况。

此外,在考虑地网铺设的深度以及方式等对广播发射天线发射效果的影响外,还需要从电网电阻对发射效果的影响上进行综合,来实现发射天线地网的合理铺设,减少度发射效果的影响。由于广播发射天线的辐射电阻一般为确定值,因此,为避免电网电阻对发射效果的影响,需要通过降低地网电阻以实现发射天线辐射效率提升,从而减小对发射效果的影响。

3.2 采用有效技术手段进行中波发射天线干扰预防

结合中波广播传播中,发射天线结构原理及地网在发射传播中的重要作用,还可以通过有效的技术方式运用,来实现中波广播发射天线干扰因素的控制,以确保其发射效果。比如,可以通过对发射天线进行加顶的方式,扩大天线的发射覆盖范围,提高其发射效率,确保中波广播的发射效果。

此外,还可以通过对中波广播发射天线接地方式的改进,在接地保护中通过三角形地井挖建使用,将地井间距设置3m,同时控制中心地井的深度为4m,地井直径控制为3m,分为4层进行建设实施,以增加地井下的水分含量,在地井埋土是放入大量木炭或者是大粒盐,来提高发射天线的发射效率;同时,针对广播机房在中波广播传播中的重要性,对广播机房设备安装进行适当调整,以高质量信号接收系统为设备连接系统,并通过对其方位、角度的变化调试,提高广播信号发射的效率,确保发射效果。

4 结论

总之,进行广播发射天线地网对发射效果的影响研究,有利于提高对发射天线地网在广播发射中重要性认识,通过有效的改进和控制措施,提高广播发射的效率,确保广播传播质量。

参考文献

[1]郑晓夏.中波广播发射天线的原理和维护[J].西部广播电视,2017(11):238.

[2]李伦.试论中波广播发射天线的技术研究和场区保护[J].数字技术与应用,2017(5):240-241.

[3]杜伟标.中波广播发射天線构成原理及地网对发射机输出功率的影响探究[J].科技传播,2017,9(1):72-73.

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