中波發(fā)射天線地網(wǎng)架設(shè)與計(jì)算

筆者所在地廣播電視局有兩座中波發(fā)射臺(tái)，明月中波發(fā)射頻率981kHz，功率1kW，松江中波發(fā)射頻率1107kHz，功率1kW。近幾年，新型全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)投入使用以來(lái)，節(jié)目覆蓋效果有所增加，但由于地網(wǎng)不良，還達(dá)不到與發(fā)射機(jī)功率相匹配的覆蓋效果，且在雷雨多發(fā)季節(jié)，設(shè)備易遭雷擊。

一、地網(wǎng)不良的主要表現(xiàn)

1．天線輻射能量有一部分損失在地面造成發(fā)射功率不足，覆蓋范圍縮小。
2．主電場(chǎng)與副電場(chǎng)相位不一致，覆蓋區(qū)域變化，需覆蓋的區(qū)域覆蓋不了，不需覆蓋的區(qū)域又可收到信號(hào)。
3．天線的輻射阻抗和輸入阻抗也發(fā)生變化，使阻抗不匹配，給天線與饋線之間的匹配造成很大困難。
4．在發(fā)射天線接地端，如配備的安全地網(wǎng)不合標(biāo)準(zhǔn)，易造成發(fā)射機(jī)設(shè)備遭雷擊。
為了提高天線的輻射功率，就必須盡量減小天線的損耗功率，因此天線地網(wǎng)的建設(shè)不可小視。

二、中波發(fā)射天線地網(wǎng)的建設(shè)方案

為有效防止大地對(duì)電磁波的吸收，以及雷擊易對(duì)發(fā)射機(jī)設(shè)備造成的損壞，同時(shí)提高發(fā)射天線的效率，增加節(jié)目覆蓋率和收聽(tīng)效果，明月中波發(fā)射臺(tái)、松江中波發(fā)射臺(tái)修建了標(biāo)準(zhǔn)的地網(wǎng)工程，使發(fā)射設(shè)備工作可靠性得到顯著提高。
1．地網(wǎng)線是以中波發(fā)射天線(塔基中心)為圓心，有效工作頻率0．3～0．5倍波長(zhǎng)的半徑圓內(nèi)放射狀地向外均勻敷設(shè)120根(每隔3°一根)φ3mm銅線，埋深30—50cm。
2．考慮到發(fā)射天線周圍實(shí)際地理環(huán)境，埋設(shè)地網(wǎng)線的距離有限，地網(wǎng)敷設(shè)半徑按0．25倍波長(zhǎng)度，埋設(shè)深度明月中波臺(tái)40cm，松江中波臺(tái)30cm。
3．地網(wǎng)內(nèi)環(huán)以中波發(fā)射天線(鐵塔基座中心，直徑5m的雙線圓環(huán)，地網(wǎng)外環(huán)也為雙線圓環(huán)，內(nèi)環(huán)向中心每10根銅線擰成一束共12束，與鐵塔底部基礎(chǔ)屏蔽銅皮回流條(在屏蔽銅皮均勻焊上10圈回流條)焊接好，并且內(nèi)、外環(huán)圓周上每根銅線都用氧氣銅焊焊好(見(jiàn)附圖)。

三、地網(wǎng)地埋銅線計(jì)算

明月中波發(fā)射臺(tái)(981kHz)地網(wǎng)耗材計(jì)算：λ=306(m)，0．25倍波長(zhǎng)時(shí)，λ=0．25×306=76．5(m)?？紤]施工因素加一些預(yù)留，取R=78m，總長(zhǎng)度：L=78m×120根+3．14×5m×2根(內(nèi)環(huán))+2×3．14×78m×2根(外環(huán))=10371(m)
總重量：(φ3mm紅銅用量)
G=10．371km×3．14×1．5的2次方×8．93g／mm3=654kg
松江中波發(fā)射臺(tái)(1107kHz)地網(wǎng)耗材計(jì)算同上，約587kg。
地網(wǎng)敷設(shè)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到天線的輻射功率和播出質(zhì)量。地網(wǎng)一旦埋入地下，表面就看不到工程質(zhì)量，成了永久性的隱蔽工程。地網(wǎng)如果出問(wèn)題，不僅維護(hù)艱難，而且很難判定故障點(diǎn)。所以整個(gè)敷設(shè)地網(wǎng)工程，必須認(rèn)真做好每一環(huán)節(jié)，即使是1個(gè)扎頭，1個(gè)焊點(diǎn)，也都要做到十分可靠，確保整個(gè)工程質(zhì)量。
地網(wǎng)工程結(jié)束后，提高了天線發(fā)射的效率，增加節(jié)目覆蓋率和收聽(tīng)效果。發(fā)射天線鐵塔接地電阻小于1Ω，可有效防止雷電對(duì)發(fā)射機(jī)設(shè)備造成的損壞，使發(fā)射機(jī)設(shè)備工作可靠性得到提高。