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中波发射中天线引起的几个常见问题
发表时间:2019-01-04

       传媒通信系统的中波覆盖传输中,电台天线发射效率的高低直接影响着用户的收听与收看质量。然而在现实生活中,台站往往只重视节目是否能够播出,而不是特别关心节目播出质量的好坏。这种做法是极为不正确的,本文将主要对中波发射中天线引起的几个常见问题进行分析与研究,希望能够对于进一步提高台站节目的播出质量具有一定的促进作用。 
  【关键词】中波天线 发射 常见问题 
  在中波发射机以及中波发射机的输出电路、馈管、发射天线以及天调网络系统中,天线作为终端负载结构,其发挥作用的效率好坏对于整个发射系统的效率具有十分重要的决定性作用,作为兼具电路器件与空间插件作用的天线,能够为电路与空间起到搭建平面的作用。本文将主要对中波天线发射中引起的几个常见问题进行研究与探讨。 
  1 中波天线概述 
  天线作为数据信号传输的一种媒介,它的主要作用是将电线电路中传导的电流变换成能够被用户识别的空间电磁波,由于天线具有这样的一项功能,因此人们将天线归为换能器的一种。作为天线中的一种,中波天线是一种与地面垂直的发射天线。总体来说,无论是哪一种天线(低馈天线、中馈天线、中波天线),他们都是通过谐振来发挥其自身工作效能的,因此,我们也可以将天线看作是一种谐振装置。当有信号频率在天线上发挥作用时,这时天线的输入抗阻处于频率低端,呈容性;当信号频率呈由低到高的变化阶段时,天线也会从最初的容性向着感性方面发展;然而,当天线的抗阻性质发生变化时,天线则会呈现出电阻性质特点,当信号的频率继续升高时,天线则会由感性逐渐向着容性方面发展。天线是一个拥有多个谐振点的谐振装置,而也正是因为天线的这一特性,才使其能够胜任将电导电流转化为电磁辐射的工作。 
  2 中波发射天线的“场” 
  作为电磁波辐射的场源,人们根据天线辐射场与场源之间距离的长短,将其分为三个电磁场区间,近场、中间场和远场(如图1所示)。本节将主要对天线的三个电磁场区进行分析与介绍。 
  2.1 近区感应场 
  在天线的近区感应场区域内,天线的电场与磁场之间的相位差均为90度,而这主要代表的是电磁能流的玻印廷矢量S=E×H呈纯虚数。也就是说,天线所发射出的电磁能量在场源与场之间是连续不断的振荡的,在规定的时间限度内,场源传导到场的能量之和与场传导回给场源的能量之和是相同的,没有多余的能量流失到场外,通常上,我们将这种场成为近区感应场。 
  在中波电线发射的过程中,感应场始终处于极为敏感的状态,由于近区感应场在此时处于波瓣形成的初期,具有十分复杂的机理,因此,场区内部任何微小的事物变动都会使得天线的感应场发生一定的变化。而感应场发生剧烈变化的影响因素主要有以下几种: 
  2.1.1 沙尘暴的影响 
  当沙尘暴来临时,大气中充满了灰尘,这在很大程度上增加了近区感应场内的介质物质,并且介质的性质也发生了极大的变化,使得感应场内的位移电流在介质中形成了传导电流,从而使得近区感应场的网络造成失配,使天调网络不能够正常工作,开不了机甚至损毁的发生都是极有可能的。除此之外,由于沙尘暴来临时往往伴有强风,沙粒在强风的作用下会与电线的铁塔发生摩擦,产生静电,从而使得天线的抗阻在电流的作用下发生变化,使得天线天调网络不能够正常发挥作用。 
  2.1.2 强降雨或降雪天气的影响 
  当厂区内出现强降雨或是强降雪天气时,会有大量的雨水和雪水渗入泥土中,导致场区内的大地电流发生变化,而这会对天线的位移电流造成一定的影响,从而会进一步影响场区内天线天调网络的匹配状态,影响天线的信号传输质量。 
  2.1.3 天线位置的影响 
  要想有效的保障场区内天线天调网络始终处于良好的匹配状态,就需要科学合理的场区内的天线位置进行安排与确定。正确的天线位置安排应该使其受到的感应场的影响降到最低,努力的使天线的频率分配与天线的位置保持在标准的范围区间内。 
  2.1.4 地网的影响 
  天线场区敷设有地网,天线塔与“地”共同构成了辐射场源,地网能减少地电流的损耗,是否地网埋的越深越好呢?地网的敷设减少了地电阻,减小了地电流损耗。地电流是由电磁波作用于地面时产生的,其作用深度,是由集肤效应表达式计算出来的。频率愈高,由集肤效应产生的地电流,作用地表愈浅。对中波段频率,作用深度约为 30厘米上下[4]。为减小电阻将地网埋得太深就失去了地网的作用,尽管接地能更好,但是那样的深度是地电流到不了的地方,可以说地网不是埋得越深越好。 
  2.2 远区辐射场 
  在中波发射天线的远区辐射场内,天线的电磁场只存在着电场E与磁场H这两个分量。由于在远区辐射场内电场与磁场的矢量在空间上处于相互垂直的状态,并且在时间上是相同的,因此在这时辐射场的波印廷矢量S=E×H是纯实数,而且它所指向的是信号的最终传播方向。在远区辐射场内,由于场是由场源直接激发的,因此辐射场的强度和天线发射场源的电流强度之间是呈正比的,也正是因为如此,要想保证天线信号的高质量传输,天线的发射机必须在满功率状态下进行播出。在远区辐射场内,天线的长度与辐射场的信号强度是呈正相关的,因此,必须要适当的对天线的长度进行选择。 
  2.3 中间区综合场 
  中波发射天线的辐射场的中间区是感应场与远区辐射场的综合,这一部分不需要太过关注。 
  3 结束语 
  本文主要对中波发射天线进行了介绍,并且对中波发射天线在信号传输中常见的几个影响因素进行了分析与探讨,希望能够进一步提高我国中波发射天线的信号传输质量。