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1、中波自立塔建设工程实践李璟摘要：本文就新建76m中波自立塔有关工程建设及相关天线调配网络等主要配套设施 做简要 介绍。关键词：中波自立塔、地网、发射天线、天调网络一、立项背景我台原使用76m中波拉线塔建于1986年，占地约22亩，整个发射场区周边环境复杂，一直 存在较大的安全隐患问题。2014年10月，我市清淇河综合治理工程启动，2座发射塔 地网遭到严 重破坏，发射效果变差，导致覆盖场强严重下降，广播信号收听距离大幅降低。我台立即将上述情况上报省无线电台管理中心，省中心领导非常重视，迅速成立专项领 导小 组，多次组织技术人员和景区治理相关单位召开现场会，大家一致认为：修复地网需要 长时间停 播
2、，且修复难度大、效果不佳，另外老式拉线塔对景区的景观和安全也有较大的影响，应尽快更 换现用76m中波拉线式发射塔，寻找新型发射方式，尽可能做到安全、覆盖和景观兼顾。二、新塔选型及参数1、常见国内、外中波发射天线参数表2、新塔选型结合我台场地和兼顾英他现有产品实际使用状况，经认真论证决左，我们选择用76m底部绝 缘的三角形自立塔，30m短地网(场地限制)的新型天线，四个频率分别以双频共塔 方式播出。发射塔主要技术参数：(1) 高度：76m (绝缘基座以上高度)(2) 塔体重量:25吨(3) 底部设计：对地绝缘(4) 设计风压：0. 45KPa(5) 抗礁烈度：8度(6) 构件防腐处理方式：采用热
3、浸镀锌防腐处理，锌层厚度不小于90um(7) 三、新塔选址为保证节目安全优质播出不中断，项目组提出先建设新塔后拆除原塔方案。新塔选址主 要从 以下几个方而考虑：一是是在保证安全防护距离的前提下，尽可能靠近发射机房，缩短 馈线，减 少不必要的损耗。二是结合周弗I环境和景区规划因素，尽可能使发射塔和景区做到和谐统一；三 是考虑高频辐射、环保等因素，新址应离居民区尽可能远，尽量不给今后的安 全运行留下隐患。综合上述因素，结合台站上地现状和周边地貌等情况，项目组决泄将两座新塔建在清滉河堤 顶路东西两侧，现有场地条件基本满足建塔要求。缺点是周边地势起伏较大，地网敷设有难度： 发射天线、调配室非常近，调配
4、网络难度大。表2几种天线使用性对照表种类参数(m)结构外形占地面 积拉线地网优势劣言方整体造 价实际应用桅杆式天线76铁质，结 构简单- 塔节形式 规则大有拉线有 地网造型简爪， 易于加E,底部 绝缘，天馈 线系统稳 定。占地面积大，维 护难度大，防宙 差，不满足于低 频率.大功率发射 需要。高国内应用越 来越少.正逐 渐被其他类型 的中波天线所 代替，需考虑 上地成木。自立式中波 天线76-120钢制，塔 形采用抛 物线型小无拉线短 地网占地面积 小.造型美 观，抗腐能 力强，底部 绝缘.易维 护，天馈线 系统稳定。同样受到底部绝 缘子耐电压及抗 压力限制.承受功率10K骨 虽级底部绝缘子
5、制作成木较丽绝 缘件易损坏。略高技术成熟.正 逐步成为主流 使用天线。并馈式中波天线（SfA）140钢 据 可 种 边 简 观根要弟弟更美飙需做正孩沾 rj . 1 1JU小无拉线有 导线有短 地 网占地面积小，防雷效 果较好，辐 射场强和覆 盖范围大，中 波与调频可 共塔播出。双频共塔时，主 频率.附属频率不 能同时达到最佳 发射效果，建设 费用高、施工难 度大。高属新型发射 天线，国外使 用较多.国内 采用Sf实际播出的 中波台站较 少，还在试验 阶段稳定性 有待验证。锥而顶负荷天线（小型发射天线）只有X/15 X /20高):彳塔锈常采频小性钢射不M柱商 起寺漓发为网支书员的唳林极小有短
6、地 网占地面积 小，高度低. 结构稳定， tW- tAi tAi 带宽宽，抗 风.抗丧.抗 腐能力强.对 周用电器及 环境干扰 小、感应弱 便于维护。需要特有的匹配 网络设计，建设 费用高.施工难度 大。有台种天H W已B、卜舱 类的 纵列ttff型磔-锥中波天线（双锥天线）商度不宜小干X /30上锥为无 网骨架结 构.下锥为 架空接地 钢结构小短地网无 拉线积力益宽设易定璃座商。何取增带 假-稳玻底统座节辐- 快， 缘传底地，强商宽度护好绝代瓷占 小更更更速维性钢取频小天线结构高度 降低会使其辐射 能力降低.目前仅适用于 50KW以下的中小 功率发射台。较周技术基木成 熟.具有应用 推广价值
7、。,图2绪体结构图四、建塔工程实施1、新址场地勘探建塔之前，聘请有相关资质的机构对新址场地进行了地质勘探，两座自立塔地形条件相同， 都建在旱地上，符合建塔要求。2、聘请项目监理为确保自立塔建设工程质量，聘请具有相关专业资质的监理公司，与项目组一起进行工 程质 量监督，确保施工安全和工程质呈：。3、塔基建设施工塔基建设主要经过基坑开挖、夯实平整、浇筑垫层混凝上、塔基防水层施工、塔基防水保护 层施工、绑扎钢筋、安放基础计架、浇筑塔基混凝土、塔基模板安装制作、预留基础预埋件、塔 基模板浇筑混凝土、塔基养护等施工工艺（如图3所示）。a3QrC图3、塔基及接地布置图1534、调配室建设二枫妇中波发射塔工
8、作时塔身和调配网络有高频电压，新建调配室又紧邻游园广场，因此安全 防护 工作尤为重要，还要兼顾美观与周围环境相协调。我们将现浇顶调配室建在发射塔底部，顶层加做 防水，墙体无窗，预留一个通风口用筛网罩扣，防范鸟、鼠等进入，室内墙体用铜 皮做屏蔽层， 室外铺贴墙而砖装饰，整体外观色调与清溪河景观一致（如图4所示）。5、地网和地井为提高天线的辐射效率，有效降低地电阻，因此需要敷设良好的地网。在浇灌天线塔基时， 预埋12根2m长的接地棒，塔基用铜皮屏蔽，地网线以塔基中心为圆心，按30m为半径，使用 03mm的铜线放射状向外均匀敷设120根，每3 一根，考虑到地网不受损坏和不影响 清泯河施工 队在地表浅
9、层作业等因素，地网埋深度从塔基起由20cm逐渐加深到50cm.为减 小地网损耗，每根 地网线的末端都埋了 1根接地棒，地网终端与其牢固焊接在一起（如图5所示）。/地网图5、地网与接地棒连接示意图在塔基中心，将汇聚的铜线焊接在铜板上后，再用铜带与地井、调配室和放电球地线相 连。为确保天线辐射和抗雷击效果，分别在发射塔周边埋设了个8个地井，8地井棒，每个地 井的引出线连接到地网中心汇聚点铜板上。以上工作完毕后，测试接地地阻为0.4Q （相 关规 庄数值R4Q）,接地良好。6、铁塔安铁塔安装完成后，即进行馈管架设工作。结合景区未来状况，馈管采用地埋方式，先下 预 埋管，再用铁丝为牵引线穿馈管、光纤等
10、。图7、台站、发射塔方位图至此，铁塔安装工序完成，紧接着就是核心的步骤，天调网络的设计和安装了。五、匹配天调网络为提高本台工程技术人员的专业技术能力和动手能力，我们决左在厂家技术人员的指导 下 自己设计制作、安装匹配网络。1、准备工作准备安装工具、元器件、矢量网络分析仪、万用表等，并对参加调试的技术人员做好工 作 分工。制作一张天调网络架，分为上下两层，输入的两个频率分层安装。做好矢量网络分析仪 使 用前的校、验等准备工作。2、发射天线的阻塞网络问题分析台站转播频率fl约900KHz、f2约llOOKHz. f3约1300KHz、f4约1500KHz四个频率。 仅 有2座发射塔，发射功率有大有
11、小，大的10千瓦，小的3千瓦，又需要同时工作。基于这种现 状，必须要使用双频共塔模式，保证在现有条件下，满足双频要求的频率间隔，所以，我们决定 将fl、f3共塔（北塔），f2、f4共塔（南塔）。故设计南塔初步的网络原理图如下：3、吸收网络为达到以上工作目的及要求，北塔工作频率fl、f3网络要对南塔2个频率进行阻塞或吸收， 反之，南塔天调网络需加入对北塔fl、f3阻塞或吸收。每座发射塔的凋配网络中带有3套阻塞网 络，避免信号之间发生串扰，调配相对复杂。图8、中波76米自立塔天调网络图以南塔为例，若要阻塞北塔fl、f3两个频率进入，排除英干扰，无外乎使用阻塞或吸收两 种方式解决。考虑到馈线出口和发
12、射机方向，需要一个更强的抑制频率的能虽：。因此，我们设 计了一个由L1C1构成对f4的并联谐振，完成对f4的阻塞，防止f4能量入地;L2C2构成对f2的 并联谐振，完成对f2的阻塞，防止f2能量入地。LICK L2C2、L3共同构成对f3串联谐振，使 f3能量入地。当然，也可采用在频率输入方向上加入对f3的阻塞网络，但这样容易造成f2或 f4插入损耗大，故采用两阻一吸收的方式。在安装好2个阻塞网络后，经实测，2个阻塞网络 对f3的串联谐振呈容性，经计算、加电感使其整个网络成为对f3的串联谐振，使f3对地吸收 （如图9所示）。4、阻塞网络按照f2的输入方向，加入阻塞fl、f4两个阻塞网络。Lil
13、、L12和C6构成对f 1的并联谐 振，完成对fl的阻塞；L13、C7和C8构成对f4的并联谐振，完成对f4的阻塞。在C点测量f2 对整幅天线的阻抗，经设计调配，构成T型匹配网络（如图10. 11所示）。图10、fl、f4阻塞网络入f21.12 H 1/3TQi300P1.13 14 1/2T fVVVAC6 1000PLil 2 I/3T阻塞flC7 300P T- C7 300P阻塞f4图11、f2调配网络同理，按照f4的输入方向，加入阻塞fl. f2两个阻塞网络（如图9所示）。在E点测量f4对 整幅天线的阻抗，经计算设计成了对f4的T型调配网络，50 Qo需要注意的是天调网络安装的方 向
14、.电感安装勿与相邻电感构成同一轴线。1.4 6 I/3T pTYT C3 1500P入f41.7 12 1/4T，, Ci 500PE hh14 6 1/2T阻塞f2阻塞f4图12、fl、f2阻塞网络在整个实际安装调试中，我们主要依靠电感来调整网络参数，主要原因是：电感相对真空可 变电容而言，成本较低，稳泄性好，故在该网络中均采用电感调整方式。按照实际测量的数据，经过不断的摸索、调整，我们成功地完成了 2座发射塔的双频共塔网络。 考虑到馈管长度会对不同频率呈现较小的感性或者容性，对发射机要求的50欧姆阻 抗会有些影 响，我们在完成网络后带馈管进行阻抗测量，并微调调配网络参数使其与发射机 完全匹
15、配。图13、f4调配网络按照实际测疑的数据，经过不断的摸索、调整，我们成功地完成了2座发射塔的双频共塔网 络。考虑到馈管长度会对不同频率呈现较小的感性或者容性，对发射机要求的50欧姆阻抗会有 些影响，我们在完成网络后带馈管进行阻抗测虽：，并微调调配网络参数使苴与发射机完全匹配。8、老化试验在天调网络设计完成后，我们做24小时负荷，经检查天调网络元件无高温，变色或者其他异常 现象后，拆除原塔。待老塔拆除后，再次进行阻抗测量和微调，防止因老塔存在对 能量的吸收等因素对新塔天线阻抗造成影响。地点 距离（km）海拔（m）2003年7475112.3992007 年103.797.52015年新塔111
16、.7990C 点107592. 4D 点157788.479.278.392.687.3E点2012279.279.283.4F点2511171. 161.975. 1G点3011069.560.069.2H点3510965. 151.365.8I点4013064. 247. 964.0J点4513856.753.854.6K点5016654.951.547.8L点一 一0017951.817. 051.5M点6024417.213.947.0图14、场强测量数据（为便于测疑，将具体地需、频率用字母代替）五、结束语中波自立塔建成后，我们组织多名相关专家和技术人员对该项目进行验收。专家组鉴定结论
17、如下：1、该项目建设工程优质，配套工程设讣规范、完善，技术成熟，质量可靠，整体设计与 施工水平达到项目建设目标要求：2、较老式拉线塔相比安全性极高，没有拉线对景区的视觉影响也减少了；3、结合现有场强数据和往年老塔的数据比对，专家组认为在30米短地网的情况下，覆盖 场强已达到设计要求和实际覆盖需求，该发射塔的电技术指标已经接近老式拉线塔。表中频率为f4,发射功率为3KW。备注：表中2003年为原始状态，2007年地网已经有部分损坏，2015年为新塔完成后的 量 数值。图14、场强测量数据（为便于测量，将具体地名、频率用字母代替） 参考文献：1 杨成电子技术基础简明教程（第2版）电子工业出版社.2012, 72 张欣、艾杰.电子电磁学.郑州大学出版社.2014, 63 君兰工作室.科学出版社.2008
