天线地网改造分析总结计划天线地网改造分析摘 要：为进一步提升中波发射信号质量，机房对1008KHz 发射机地网进行改造，本文简述了地网敷设方式以及其敷设的重要性，经过理论分析对本次地网改造进行了技术论证。要点词：天线；地网；辐射场强；辐射效率；地耗费1 改造背景随着城市化建设步伐的不断加快，四号中波发射台已经由原来的城市边缘变为城市中心，发射场区被周围新建的高层住因此及厂区内日渐旺盛的树木所包围，为了进一步提升中波发射信号质量，增强辐射强度，扩大辐射范围，达到收听收效优异的服务要求，遂我们机房对1008KHz 发射机的地网进行全面的改造。2 地网敷设1、中波广播流传的特点中波广播频段的流传主要有天波和地波两种形式，主要以比较牢固的地波为主。别的，中波由于频率较低，会使得地波随着流传距离的增加而逐渐的减弱，但是减弱的速度较慢，会形成一个比较牢固的中波广播的信号接收服务区。地波服务区在数十公里至上百公里，地波服务的信号强度比较 / 牢固。在沿地面流传中，垂直极化波的耗费低于水平极化波的耗费，因此地波服务的中波都采用垂直极化天线，以获得垂直极化的地面波。2、敷设地网的重要性在发射机功率和天线高度确定的条件下要想提升天线辐射场强，就要提升天线辐射效率，而影响辐射效率的主要因素是天线耗费。天线的耗费包括导体耗费、绝缘子耗费、地耗费。由于导体耗费、绝缘子耗费与地耗费对照极小，可忽略不计，因此我们只需要考虑地耗费的影响。而减少地耗费的方法是在天线底部敷设地网，优异的地网能为天线电流回流过程供应一个优异的通路，这样就相当于在大地和天线之间跨接铜线， 地耗费就会变小， 天线辐射效率也随之增加，场强增大。因此设计、 敷设一个标准的地网， 能减少地耗费，提升中波天线效率，扩大覆盖面积。3、敷设地网的方法地网是以发射塔底部中心为圆心，以扇形状均匀向外服设，用 2mm 3mm 的铜导线每隔3向外服设一根地网线，数量为 120 根，地网的埋设深度一般为30cm 50cm，以不受破坏为原则。3 地网不良的主要表现1、天线辐射能量有一部分损失在地面造成发射功率不足，覆盖范围减小。2、主电场与副电场相位不一致，覆盖地区变化、需覆盖的地区覆盖不了，不需覆盖的地区又可收到信号。3、天线的辐射阻抗和输入阻抗也发生变化，使阻抗不般配，给天线与馈线之间的般配造成很大困难。4、在发射天线接地端，如装备的安全地网不合标准，易造成发射机设备遭雷击。为了提升天线的辐射场强，提升覆盖范围，就必定尽量减小天线耗费，因此天线地网的建设不可以小瞧。4 地网改造理论分析当某地区的有效地导系数为已知时，在距离发射天线r（km ）处场强可由下式决定：E（r ）=E0（ r ）+P +GT （ 1）E（r ）：在距离 r （ km）处的场强值；E0（ r）： 1kw 有效单极辐射功率时在距离r 处的场强值； P：发射功率； GT：天线增益。由上式可知，发射功率必然，提升天线增益，场强随之增大。而天线增益和天线辐射效率相关。天线增益（GT）是天线理想增益（G0）与天线辐射效率（ ）的乘积，以下所示：GT=G0 x （ 2）天线辐射效率（ ）是天线辐射功率（ Pr）比上天线辐射功率与天线耗费功率（ PL）之和，以下式所示。 = Pr / （ Pr + PL） （ 3）在辐射功率恒定的条件下，耗费功率（PL）的大小直接影响天线效率（）。综合公式1， 2， 3 可得出，降低耗费功率（ PL）可提升天线辐射效率（ ），辐射效率（ ）提升天线增益 GT 随之增加，从而达到提升场强E（ r）的目的。将公式 3 张开，得 =I2Rr/（ I2Rr+I2RL），可得 =Rr / （ Rr + RL） （ 4）将公式（ 2）代入公式（ 1），可得E（r ）=E0（ r ）+P+ 10logG0 + 10log （5）将公式（ 4）代入公式（ 5），可得E（r） =E0（ r ） +P+10logG0+10logRr/ （ Rr + RL） （ 6）设改进前后的E（ r）为 E（ r ）前和 E（ r）后，则前后两次的增益就可以经过公式（6）求得E（ r）后 E（ r ）前=10logRr/（ Rr+RL后）-10logRr/（ Rr+RL前） =10log （Rr+ RL前） / （ Rr+RL后） （7）由于地耗费电阻计算公式为将相关参数带入上式，可求得相应的地耗费电阻RL，再将其带入公式（7）可计算出增益变化。以塔高 76m 的轻型塔为例， 天线辐射电阻为，地网半径 r 为 55m 不变，提升地网根数 N，从 120 根增加至 240 根，降低了地耗费 RL，从 降至 ，天线辐射效率从 94.80%提升到 99.30%，对于提升天线辐射效率是有收效的，本次机房地网改造是有可推行性的。5 地网改造详尽推行依照上述理论分析为依照，本次改造机房在原有的120根铜线地网基础上又加密铺设了 120 根铜导线，铺设方式为与原地网交叉铺设，埋设深度为 30cm，将这 120 个导线端点均匀焊在一条铜带上，再将铜带的两端与天线塔底两个地级进行焊接，以形成优异的传达渠道。除此之外，还将塔底生长较为旺盛的树木进行了消冠办理，最大限度降低树木遮挡造成的影响。这样会有效地提升中波广播发射的范围，提升信号接收的质量。本次改造以理论分析指导详尽实践，经过加密地网敷设的方式来降低地耗费，提升天线辐射效率，达到提升中波广播发射的范围和提升信号接收质量的最后目的。6 结论由于四号机房面对着迁居扩建的问题，因此本次地网研究分析不但为1008KHz 发射机地网改造供应了理论依照，也为今后新发射台建设时，地网的敷设方式和详尽的敷设参数采用供应了理论指导，因此本次研究是有实在质应企图义的。随着城市化建设的不断加快，中波广播发射的收效会碰到各方面的影响，我们必然要依照中波广播流传的特点查找影响中波广播发射信号的因素，只有这样才能更好地提升中波广播的发射信号质量，达到更佳的收听收效。参照文件1 何大中广播电视技术手册第1 分册系统与覆盖网2 张学田 广播电视技术手册第 6 分册发射技术3 李孝勖 广播电视技术手册第 7 分册天线作者简介李林（ 1982-），女，天津，工程师，本科，研究方向：广播电视技术。