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中波發(fā)射中天線引起的幾個(gè)常見問題--飛宇信
發(fā)布時(shí)間：
2019-08-08 16:28
傳媒通信系統(tǒng)的中波覆蓋傳輸中，電臺(tái)天線發(fā)射效率的高低直接影響著用戶的收聽與收看質(zhì)量。然而在現(xiàn)實(shí)生活中，臺(tái)站往往只重視節(jié)目是否能夠播出，而不是特別關(guān)心節(jié)目播出質(zhì)量的好壞。這種做法是極為不正確的，本文將主要對(duì)中波發(fā)射中天線引起的幾個(gè)常見問題進(jìn)行分析與研究，希望能夠?qū)τ谶M(jìn)一步提高臺(tái)站節(jié)目的播出質(zhì)量具有一定的促進(jìn)作用。
在中波發(fā)射機(jī)以及中波發(fā)射機(jī)的輸出電路、饋管、發(fā)射天線以及天調(diào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，天線作為終端負(fù)載結(jié)構(gòu)，其發(fā)揮作用的效率好壞對(duì)于整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)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?yàn)殡娐放c空間起到搭建平面的作用。本文將主要對(duì)中波天線發(fā)射中引起的幾個(gè)常見問題進(jìn)行研究與探討。
1、中波天線概述
天線作為數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)囊环N媒介，它的主要作用是將電線電路中傳導(dǎo)的電流變換成能夠被用戶識(shí)別的空間電磁波，由于天線具有這樣的一項(xiàng)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(fā)射天線?？傮w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(fā)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(dāng)有信號(hào)頻率在天線上發(fā)揮作用時(shí)，這時(shí)天線的輸入抗阻處于頻率低端，呈容性；當(dāng)信號(hào)頻率呈由低到高的變化階段時(shí)，天線也會(huì)從最初的容性向著感性方面發(fā)展；然而，當(dāng)天線的抗阻性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，天線則會(huì)呈現(xiàn)出電阻性質(zhì)特點(diǎn)，當(dāng)信號(hào)的頻率繼續(xù)升高時(shí)，天線則會(huì)由感性逐漸向著容性方面發(fā)展。天線是一個(gè)擁有多個(gè)諧振點(diǎn)的諧振裝置，而也正是因?yàn)樘炀€的這一特性，才使其能夠勝任將電導(dǎo)電流轉(zhuǎn)化為電磁輻射的工作。
2、中波發(fā)射天線的“場”
作為電磁波輻射的場源，人們根據(jù)天線輻射場與場源之間距離的長短，將其分為三個(gè)電磁場區(qū)間，近場、中間場和遠(yuǎn)場。本節(jié)將主要對(duì)天線的三個(gè)電磁場區(qū)進(jìn)行分析與介紹。
3、近區(qū)感應(yīng)場
在天線的近區(qū)感應(yīng)場區(qū)域內(nèi)，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(shù)。也就是說，天線所發(fā)射出的電磁能量在場源與場之間是連續(xù)不斷的振蕩的，在規(guī)定的時(shí)間限度內(nèi)，場源傳導(dǎo)到場的能量之和與場傳導(dǎo)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(qū)感應(yīng)場。
在中波電線發(fā)射的過程中，感應(yīng)場始終處于極為敏感的狀態(tài)，由于近區(qū)感應(yīng)場在此時(shí)處于波瓣形成的初期，具有十分復(fù)雜的機(jī)理，因此，場區(qū)內(nèi)部任何微小的事物變動(dòng)都會(huì)使得天線的感應(yīng)場發(fā)生一定的變化。而感應(yīng)場發(fā)生劇烈變化的影響因素主要有以下幾種：
沙塵暴的影響：當(dāng)沙塵暴來臨時(shí)，大氣中充滿了灰塵，這在很大程度上增加了近區(qū)感應(yīng)場內(nèi)的介質(zhì)物質(zhì)，并且介質(zhì)的性質(zhì)也發(fā)生了極大的變化，使得感應(yīng)場內(nèi)的位移電流在介質(zhì)中形成了傳導(dǎo)電流，從而使得近區(qū)感應(yīng)場的網(wǎng)絡(luò)造成失配，使天調(diào)網(wǎng)絡(luò)不能夠正常工作，開不了機(jī)甚至損毀的發(fā)生都是極有可能的。除此之外，由于沙塵暴來臨時(shí)往往伴有強(qiáng)風(fēng)，沙粒在強(qiáng)風(fēng)的作用下會(huì)與電線的鐵塔發(fā)生摩擦，產(chǎn)生靜電，從而使得天線的抗阻在電流的作用下發(fā)生變化，使得天線天調(diào)網(wǎng)絡(luò)不能夠正常發(fā)揮作用。
強(qiáng)降雨或降雪天氣的影響： 當(dāng)廠區(qū)內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)降雨或是強(qiáng)降雪天氣時(shí)，會(huì)有大量的雨水和雪水滲入泥土中，導(dǎo)致場區(qū)內(nèi)的大地電流發(fā)生變化，而這會(huì)對(duì)天線的位移電流造成一定的影響，從而會(huì)進(jìn)一步影響場區(qū)內(nèi)天線天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的匹配狀態(tài)，影響天線的信號(hào)傳輸質(zhì)量。
4、天線位置的影響
要想有效的保障場區(qū)內(nèi)天線天調(diào)網(wǎng)絡(luò)始終處于良好的匹配狀態(tài)，就需要科學(xué)合理的場區(qū)內(nèi)的天線位置進(jìn)行安排與確定。正確的天線位置安排應(yīng)該使其受到的感應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的范圍區(qū)間內(nèi)。
5、地網(wǎng)的影響
天線場區(qū)敷設(shè)有地網(wǎng)，天線塔與“地”共同構(gòu)成了輻射場源，地網(wǎng)能減少地電流的損耗，是否地網(wǎng)埋的越深越好呢？地網(wǎng)的敷設(shè)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(shí)產(chǎn)生的，其作用深度，是由集膚效應(yīng)表達(dá)式計(jì)算出來的。頻率愈高，由集膚效應(yīng)產(chǎn)生的地電流，作用地表愈淺。對(duì)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(wǎng)埋得太深就失去了地網(wǎng)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(wǎng)不是埋得越深越好。
6、遠(yuǎn)區(qū)輻射場
在中波發(fā)射天線的遠(yuǎn)區(qū)輻射場內(nèi)，天線的電磁場只存在著電場E與磁場H這兩個(gè)分量。由于在遠(yuǎn)區(qū)輻射場內(nèi)電場與磁場的矢量在空間上處于相互垂直的狀態(tài)，并且在時(shí)間上是相同的，因此在這時(shí)輻射場的波印廷矢量S=E×H是純實(shí)數(shù)，而且它所指向的是信號(hào)的最終傳播方向。在遠(yuǎn)區(qū)輻射場內(nèi)，由于場是由場源直接激發(fā)的，因此輻射場的強(qiáng)度和天線發(fā)射場源的電流強(qiáng)度之間是呈正比的，也正是因?yàn)槿绱耍氡ＷC天線信號(hào)的高質(zhì)量傳輸，天線的發(fā)射機(jī)必須在滿功率狀態(tài)下進(jìn)行播出。在遠(yuǎn)區(qū)輻射場內(nèi)，天線的長度與輻射場的信號(hào)強(qiáng)度是呈正相關(guān)的，因此，必須要適當(dāng)?shù)膶?duì)天線的長度進(jìn)行選擇。
7、中間區(qū)綜合場
中波發(fā)射天線的輻射場的中間區(qū)是感應(yīng)場與遠(yuǎn)區(qū)輻射場的綜合，這一部分不需要太過關(guān)注。飛宇信對(duì)中波發(fā)射天線進(jìn)行了介紹，并且對(duì)中波發(fā)射天線在信號(hào)傳輸中常見的幾個(gè)影響因素進(jìn)行了分析與探討，希望能夠進(jìn)一步提高我國中波發(fā)射天線的信號(hào)傳輸質(zhì)量。
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