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中波發射中天線引起的幾個常見問題
發表時間:2020-08-06

       傳媒通信系統的中波覆蓋傳輸中,電臺天線發射效率的高低直接影響著用戶的收聽與收看質量。然而在現實生活中,臺站往往只重視節目是否能夠播出,而不是特別關心節目播出質量的好壞。這種做法是極為不正確的,本文將主要對中波發射中天線引起的幾個常見問題進行分析與研究,希望能夠對于進一步提高臺站節目的播出質量具有一定的促進作用。 
  【關鍵詞】中波天線 發射 常見問題 
  在中波發射機以及中波發射機的輸出電路、饋管、發射天線以及天調網絡系統中,天線作為終端負載結構,其發揮作用的效率好壞對于整個發射系統的效率具有十分重要的決定性作用,作為兼具電路器件與空間插件作用的天線,能夠為電路與空間起到搭建平面的作用。本文將主要對中波天線發射中引起的幾個常見問題進行研究與探討。 
  1 中波天線概述 
  天線作為數據信號傳輸的一種媒介,它的主要作用是將電線電路中傳導的電流變換成能夠被用戶識別的空間電磁波,由于天線具有這樣的一項功能,因此人們將天線歸為換能器的一種。作為天線中的一種,中波天線是一種與地面垂直的發射天線。總體來說,無論是哪一種天線(低饋天線、中饋天線、中波天線),他們都是通過諧振來發揮其自身工作效能的,因此,我們也可以將天線看作是一種諧振裝置。當有信號頻率在天線上發揮作用時,這時天線的輸入抗阻處于頻率低端,呈容性;當信號頻率呈由低到高的變化階段時,天線也會從最初的容性向著感性方面發展;然而,當天線的抗阻性質發生變化時,天線則會呈現出電阻性質特點,當信號的頻率繼續升高時,天線則會由感性逐漸向著容性方面發展。天線是一個擁有多個諧振點的諧振裝置,而也正是因為天線的這一特性,才使其能夠勝任將電導電流轉化為電磁輻射的工作。 
  2 中波發射天線的“場” 
  作為電磁波輻射的場源,人們根據天線輻射場與場源之間距離的長短,將其分為三個電磁場區間,近場、中間場和遠場(如圖1所示)。本節將主要對天線的三個電磁場區進行分析與介紹。 
  2.1 近區感應場 
  在天線的近區感應場區域內,天線的電場與磁場之間的相位差均為90度,而這主要代表的是電磁能流的玻印廷矢量S=E×H呈純虛數。也就是說,天線所發射出的電磁能量在場源與場之間是連續不斷的振蕩的,在規定的時間限度內,場源傳導到場的能量之和與場傳導回給場源的能量之和是相同的,沒有多余的能量流失到場外,通常上,我們將這種場成為近區感應場。 
  在中波電線發射的過程中,感應場始終處于極為敏感的狀態,由于近區感應場在此時處于波瓣形成的初期,具有十分復雜的機理,因此,場區內部任何微小的事物變動都會使得天線的感應場發生一定的變化。而感應場發生劇烈變化的影響因素主要有以下幾種: 
  2.1.1 沙塵暴的影響 
  當沙塵暴來臨時,大氣中充滿了灰塵,這在很大程度上增加了近區感應場內的介質物質,并且介質的性質也發生了極大的變化,使得感應場內的位移電流在介質中形成了傳導電流,從而使得近區感應場的網絡造成失配,使天調網絡不能夠正常工作,開不了機甚至損毀的發生都是極有可能的。除此之外,由于沙塵暴來臨時往往伴有強風,沙粒在強風的作用下會與電線的鐵塔發生摩擦,產生靜電,從而使得天線的抗阻在電流的作用下發生變化,使得天線天調網絡不能夠正常發揮作用。 
  2.1.2 強降雨或降雪天氣的影響 
  當廠區內出現強降雨或是強降雪天氣時,會有大量的雨水和雪水滲入泥土中,導致場區內的大地電流發生變化,而這會對天線的位移電流造成一定的影響,從而會進一步影響場區內天線天調網絡的匹配狀態,影響天線的信號傳輸質量。 
  2.1.3 天線位置的影響 
  要想有效的保障場區內天線天調網絡始終處于良好的匹配狀態,就需要科學合理的場區內的天線位置進行安排與確定。正確的天線位置安排應該使其受到的感應場的影響降到最低,努力的使天線的頻率分配與天線的位置保持在標準的范圍區間內。 
  2.1.4 地網的影響 
  天線場區敷設有地網,天線塔與“地”共同構成了輻射場源,地網能減少地電流的損耗,是否地網埋的越深越好呢?地網的敷設減少了地電阻,減小了地電流損耗。地電流是由電磁波作用于地面時產生的,其作用深度,是由集膚效應表達式計算出來的。頻率愈高,由集膚效應產生的地電流,作用地表愈淺。對中波段頻率,作用深度約為 30厘米上下[4]。為減小電阻將地網埋得太深就失去了地網的作用,盡管接地能更好,但是那樣的深度是地電流到不了的地方,可以說地網不是埋得越深越好。 
  2.2 遠區輻射場 
  在中波發射天線的遠區輻射場內,天線的電磁場只存在著電場E與磁場H這兩個分量。由于在遠區輻射場內電場與磁場的矢量在空間上處于相互垂直的狀態,并且在時間上是相同的,因此在這時輻射場的波印廷矢量S=E×H是純實數,而且它所指向的是信號的最終傳播方向。在遠區輻射場內,由于場是由場源直接激發的,因此輻射場的強度和天線發射場源的電流強度之間是呈正比的,也正是因為如此,要想保證天線信號的高質量傳輸,天線的發射機必須在滿功率狀態下進行播出。在遠區輻射場內,天線的長度與輻射場的信號強度是呈正相關的,因此,必須要適當的對天線的長度進行選擇。 
  2.3 中間區綜合場 
  中波發射天線的輻射場的中間區是感應場與遠區輻射場的綜合,這一部分不需要太過關注。 
  3 結束語 
  本文主要對中波發射天線進行了介紹,并且對中波發射天線在信號傳輸中常見的幾個影響因素進行了分析與探討,希望能夠進一步提高我國中波發射天線的信號傳輸質量。 

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