一种新型中波小天线建设及使用.doc

一种新型中波小天线建设及使用为了解决传统中波发射天线的拉线与地网占地面积大的现实问题,我台于2008年下半年采用了陕西广通电子有限公司生产的33m锥面顶负荷套筒式中波小天线,用做747khz、10kw固态发射机天线。经过近半年多的安装调试,投入运行以来,已正常稳定工作两年多。现就该天线技术特点、安装方法和使用中出现的问题及解决办法,谈谈自己的体会。 1该天线的技术特点 利用锥面缓变原理,降低终端反射和谐振频率,使天线的谐振点下移,从而有效降低了天线高度而不影响天线效率。我台该天线高度仅33m,占地面积不到400m2。而传统桅杆1/4～1/2天线占地面积需20000m2～70000m2,且天线高度在76m～150m,维护难度大,危险性高,地网保护不易。 (1)天线增益高,地波场强稳定,与传统天线相比近区场强变化不大远区辐射场强相近。 (2)天线轻便,地网小,可架设在距机房近的地面,安装简便,安全可靠。 (3)天线高度低,不易遭雷击,使发射设备更安全。 (4)电磁污染小,互藕小,对天线周围仪器设备影响小。天线距发射机房最近20m,对机房内设备基本无影响。 (5)利用天线长细比原理,降低阻抗变化率;利用套筒天线理论,提高输入电阻和辐射电阻,降低阻抗变化率,从而提高小天线带宽。天线带宽宽,载波点vswr≤1.1;vswr≤1.25时,带宽10khz;vswr≤1.5时,带宽20khz。 (6)天线匹配阻抗50Ω、75Ω、150Ω、230Ω可选。 2小天线的建设 根据我台实际情况,小天线选址在离机房最近距离只有20m的地方。 2.1 小天线基座建造 天线底座采用钢筋水泥浇筑,基座主体深3m(含露出地面部分),长和宽都是1.8m,在浇筑混凝土之前,将16根标准螺杆按规定尺寸位置摆放好,再和基础内的钢筋牢固焊接在一起,然后一次浇筑成型,在浇筑过程中要不断校正16根螺杆,保障螺杆之间的距离分毫不差。否则在安装时不能保证天线套筒主体底部16个螺孔与基座16根螺杆的匹配连结。 2.2 小天线地网的铺设 地网线以基座中心为圆心,半径为10m,呈放射状铺设72(每隔5°一根)根直径为3mm的实心铜线,埋线深度30cm～40cm。每根地网线最外端连接于一根50cm长的钢筋扎于地下。地网内环是以基座为中心,直径3m的双线圆环,内环向中心每9根铜线拧成一束,与基座基础屏蔽铜皮回流条焊接好,每根铜线与内环接点都用氧焊焊接好。地网质量好坏直接关系到天线的辐射效率和天线网络的稳定,直接关系到播出的质量。地网一旦埋入地下就成了永久工程。地网出现问题极难维护。所以地网铺设一定要做好,确保可靠。 2.3 天调室及地井 考虑天调室的牢固性,我台建了一座小平房。长和宽都是3.5m,高3m,砖墙厚24cm。顶部厚10cm混凝土浇筑。底部基础采用40根螺纹钢横竖编织成网状厚混凝土浇筑。天调室内部采用铜皮屏蔽。东西墙各开了一个长50cm、宽30cm的窗户以便对流通风降低室内温度。在天调室东西墙外3m处各做地井一个。10cm宽的地井铜带和天调室内屏蔽铜皮连接。从塔基座处引出来的10cm宽地网铜带也和天调室屏蔽铜皮连接。实测地网地阻0.28Ω。 3天线使用中出现的一些问题及解决办法 3.1 机器试运行阶段发现747khz频率影响电源稳压器工作 小天线距离配电房电源稳压器约20m,距离机房内其它设备都在50m内。对其它设备工作不影响,仅影响225kVA电源稳压器的工作。该频率发射机一开机,稳压器就频繁调压,致输出电压不稳。经查是该频率通过三相电源线干扰稳压器的取样。在从变压器输出三相电源线与稳压器输入三相电源接点之间串接同功率电源滤波器,问题解决。 3.2 机器试运行期间,遇天气变化,发射机天线驻波比与天线零位变化较大,致使发射机运行不稳定 测天线地网阻抗变化也较大。问题的解决是,一方面为了更好提升天线的阻抗特性,通过计算,对天线拉线进行改进,使天线拉线上半部分与天线连接到一起变成天线的一部分,相当于增加天线的蝠翼度。拉线下半部分增加绝缘子,保证绝缘性。改进后实测增加了天线阻抗实部,虚部降低,达到了预想效果。另一方面考虑天调网络到天线主体之间的馈线采用直径4cm的不锈钢管,用作高频大功率馈管损耗大,发热现象明显,改用80馈管的内芯,注意80馈管的屏蔽铜皮不能接地,否则就完全改变了天线的阻抗。改造后实测天线阻抗实部增加,虚部降低,达到了预想效果。开机运行,遇天气变化,发射机天线驻波比与天线零位变化不大,发射机运行比较稳定。测天线地网阻抗变化也不大。 3.3 机器试运行期间,天调室地面严重发热 经分析,原因可能在于天调室建造时地面使用的钢筋吸收电磁