南京新建中波發(fā)射臺(tái)天饋系統(tǒng)建設(shè)

吳少青 嚴(yán)浩 南京廣電集團(tuán)

1.天線

1.1 技術(shù)要求

按照《中、短波廣播發(fā)射臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，單桅桿發(fā)射天線距遮擋天線距離應(yīng)大于發(fā)射頻率的1倍波長(zhǎng)，不大于500米，同時(shí)應(yīng)盡可能減少鄰頻干擾。

考慮南京臺(tái)中波發(fā)射頻率與征地面積狀況，確定采用多頻共塔的發(fā)射方式以節(jié)約天線區(qū)占地面積，使用4副中波天線發(fā)射11個(gè)中波頻率，并合理分配在4副中波天線上，頻率相近的盡量拉開距離。中波天線頻率見表1。

1.2 天線布局

本項(xiàng)目選址地點(diǎn)位于南京市江寧區(qū)谷里街道，北緯31°51'17.42"，東經(jīng) 118°38'36.94"，距南京市中心約23公里，項(xiàng)目所在地區(qū)目前尚屬農(nóng)村，征用土地面積336畝。

根據(jù)《中、短波廣播發(fā)射臺(tái)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，在現(xiàn)有場(chǎng)區(qū)的條件下，按照發(fā)射天線間距盡量大、天線相互之間干擾盡量小的原則，在場(chǎng)地的中央北面架設(shè)A1，在場(chǎng)地的西北角架設(shè)A2，在場(chǎng)地的西南面架設(shè)A3，在場(chǎng)地的東北角架設(shè)A4，確保對(duì)發(fā)射臺(tái)東北部南京方向的發(fā)射覆蓋效果。

天線與發(fā)射機(jī)房的合理布局應(yīng)該是發(fā)射機(jī)房位于場(chǎng)地的中心，各天線圍繞發(fā)射機(jī)房分布，饋線損耗和天線的間隔能保證較理想的狀態(tài)。但實(shí)際場(chǎng)地地勢(shì)南高北低，發(fā)射機(jī)房宜建在地勢(shì)高處，避免雨水倒灌等問題；另外，從減小天線對(duì)發(fā)射機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備和人員的電磁輻射的角度出發(fā)，特別是考慮大功率天線的輻射防護(hù)問題，發(fā)射機(jī)房和天線的布置位置如圖1所示。

4副中波天線由于受場(chǎng)地所限，部分天線間距達(dá)不到規(guī)范要求。天線布局在場(chǎng)地所限范圍內(nèi)，盡量拉大各鐵塔天線的間距并采取優(yōu)化措施。

1.3 天線選型

天線選型方案如下：

（1）A1塔：頻率801kHz和1008kHz雙頻共塔，功率等級(jí)為50kW +50kW，采用底部接地的四邊形并饋?zhàn)粤⑹街胁ㄨF塔天線，塔高約120m；

表1 中波天線頻率分配

圖1 發(fā)射機(jī)房和天線的布置位置

表2 中波天線間距

（2）A2塔： 頻 率 900kHz、1170kHz、1422kHz三頻共塔，功率等級(jí)50kW+50kW+10kW，采用底部絕緣的四邊形自立式中波鐵塔天線，塔高約120m；

（3）A3塔： 頻 率 747kHz、1098kHz、1557kHz三頻共塔，功率等級(jí)3kW+3kW+10kW，采用底部絕緣的四邊形自立式中波鐵塔天線，塔高約80m；

（4）A4塔：頻率612kHz、927kHz、1503kHz三頻共塔，功率等級(jí)3kW+3kW+10kW，采用底部絕緣的四邊形自立式中波鐵塔天線，塔高約80m。

1.3 天線選型

天線選型方案如下：

（1）A1塔：頻率801kHz和1008kHz雙頻共塔，功率等級(jí)為50kW +50kW，采用底部接地的四邊形并饋?zhàn)粤⑹街胁ㄨF塔天線，塔高約120m；

（2）A2塔： 頻 率 900kHz、1170kHz、1422kHz三頻共塔，功率等級(jí)50kW+50kW+10kW，采用底部絕緣的四邊形自立式中波鐵塔天線，塔高約120m；

（3）A3塔： 頻 率 747kHz、1098kHz、1557kHz三頻共塔，功率等級(jí)3kW+3kW+10kW，采用底部絕緣的四邊形自立式中波鐵塔天線，塔高約80m；

（4）A4塔：頻率612kHz、927kHz、1503kHz三頻共塔，功率等級(jí)3kW+3kW+10kW，采用底部絕緣的四邊形自立式中波鐵塔天線，塔高約80m。

2. 地網(wǎng)鋪設(shè)

天線地網(wǎng)半徑取發(fā)射頻率波長(zhǎng)的1/4-1/2，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，在場(chǎng)地允許情況下盡量加長(zhǎng)地網(wǎng)鋪設(shè)長(zhǎng)度。本項(xiàng)目所取地網(wǎng)最小半徑見表3。

每副天線的地網(wǎng)均為輻射狀敷設(shè)，由每隔3度一根的φ3.0硬銅線構(gòu)成，共計(jì)120根。地網(wǎng)線埋深300-500毫米。地網(wǎng)線匯集在鐵塔中心，用環(huán)形銅板錫焊連接。環(huán)形銅板與天線調(diào)配室的接地母線接好并錫焊牢固。

表3 天線地網(wǎng)半徑（m）

3. 調(diào)配網(wǎng)絡(luò)

3.1 技術(shù)要求

圖2 天線地網(wǎng)輻射狀敷設(shè)

在每個(gè)發(fā)射塔下設(shè)調(diào)配室，天線均采用集中參數(shù)元件調(diào)配。主要廣播發(fā)射頻率的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)按數(shù)字廣播的要求設(shè)計(jì)，其他實(shí)驗(yàn)頻率對(duì)廣播發(fā)射頻率的影響必須降到最低。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)必須采取防雷措施。

（1）通帶特性

天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)必須嚴(yán)格匹配，并具備良好的通帶特性。

a．1008kHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)需要滿足以后數(shù)字廣播的要求，滿足中心點(diǎn)頻率VSWR≤1.05；中心頻率±5kHz，VSWR≤1.10；中心頻率±10kHz，VSWR≤1.2；中心頻率±15kHz，VSWR≤1.4；

b．其他頻率天調(diào)網(wǎng)絡(luò)需要滿足中心點(diǎn)頻率VSWR≤1.05；中心頻率±5kHz，VSWR≤1.2。

(2) 抗干擾能力強(qiáng)

在所有頻率同時(shí)滿功率、滿調(diào)制度播出情況下，3kW發(fā)射機(jī)的反射功率≤40W， 10kW發(fā)射機(jī)的反射功率≤100W，50kW發(fā)射機(jī)的反射功率≤500W；接天線測(cè)量指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）調(diào)配網(wǎng)絡(luò)有足夠的冗余量、損耗少，在滿功率90%調(diào)幅連續(xù)運(yùn)行時(shí)，調(diào)配網(wǎng)絡(luò)溫升小于15℃；網(wǎng)絡(luò)器件經(jīng)負(fù)荷溫升平衡，接頭接點(diǎn)溫升正常。

（4）網(wǎng)絡(luò)與天線端連接包括但不限于接地電感防雷、磁環(huán)防護(hù)和電容隔離防雷。

（5）調(diào)配室內(nèi)部各調(diào)配元件的連接應(yīng)有良好的電氣接觸，連接處緊密結(jié)合，各導(dǎo)體表面應(yīng)平滑，不應(yīng)有毛刺；滿功率加100%單音調(diào)幅無(wú)跳機(jī)保護(hù)現(xiàn)象，滿功率100%調(diào)幅沖擊狀態(tài)下，無(wú)打火現(xiàn)象發(fā)生，并能穩(wěn)定工作。調(diào)配室內(nèi)部六面銅皮屏蔽。

3.2 調(diào)配網(wǎng)絡(luò)方案

具體如表4。

3.3 調(diào)配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

圖3、圖4是調(diào)配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。

表4 調(diào)配網(wǎng)絡(luò)方案

3.4 調(diào)配網(wǎng)絡(luò)及測(cè)試指標(biāo)

（1）A1天線

a. A1天線簡(jiǎn)介

如表5。

圖3 雙頻共塔網(wǎng)絡(luò)

圖4 三頻共塔網(wǎng)絡(luò)

表5 A1天線簡(jiǎn)介

b. A1網(wǎng)絡(luò)原理圖

A1網(wǎng)絡(luò)原理圖見圖5。

c. A1天線801kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

圖5 A1網(wǎng)絡(luò)原理圖

A1 中心頻點(diǎn)（801kHz） ±5kHz ±10kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.01 1.02 1.06備網(wǎng)絡(luò) 1.01 1.06 1.13

d. A1天線1008kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

±5kHz±10kHz±15kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.03 1.06 1.08 1.18備網(wǎng)絡(luò) 1.02 1.04 1.08 1.21 A1 中心頻點(diǎn)（1008kHz）

（2）A2天線

a. A2天線簡(jiǎn)介

天線形式 天線高度 工作頻率 饋線規(guī)格自立式底部絕緣中波天線120m 900kHz/1170kHz/1422kHz三頻共塔SDY-50-80 SDY-50-40

b. A2網(wǎng)絡(luò)原理圖

A2網(wǎng)絡(luò)原理圖見圖6。

c. A2天線900kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

±5kHz ±10kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.03 1.06 1.09備網(wǎng)絡(luò) 1.03 1.06 1.1 A2 中心頻點(diǎn)（900kHz）

d. A2天線1170kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

圖6 A2網(wǎng)絡(luò)原理圖

A2 中心頻點(diǎn)（1170kHz） ±5kHz ±10kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.05 1.08 1.15備網(wǎng)絡(luò) 1.04 1.08 1.15

e. A2天線1422kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

A2 中心頻點(diǎn)（1422kHz） ±5kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.03 1.1備網(wǎng)絡(luò) 1.02 1.1

（3）A3天線

a. A3天線簡(jiǎn)介

天線形式 天線高度 工作頻率 饋線規(guī)格80m SDY-50-40自立式底部絕緣中波天線747kHz/1098kHz/1557kHz三頻共塔

b. A3網(wǎng)絡(luò)原理圖

A3網(wǎng)絡(luò)原理圖見圖7。

圖7 A3網(wǎng)絡(luò)原理圖

c. A3天線747kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

A3 中心頻點(diǎn)（747kHz） ±5kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.03 1.16

d. A3天線1098kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

A3 中心頻點(diǎn)（1098kHz） ±5kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.02 1.1

e. A3天線1557kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

A3 中心頻點(diǎn)（1557kHz） ±5kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.005 1.04

（4）A4天線

a. A4天線簡(jiǎn)介

天線形式 天線高度 工作頻率 饋線規(guī)格自立式底部絕緣中波天線612kHz/927kHz/1503kHz三頻共塔80m SDY-50-40

b. A4網(wǎng)絡(luò)原理圖

A4網(wǎng)絡(luò)原理圖見圖8。

c. A4天線612kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

A4 中心頻點(diǎn)（612kHz） ±5kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.03 1.15

d. A4天線927kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

A4 中心頻點(diǎn)（927kHz） ±5kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.04 1.06

e. A4天線1503kHz調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)

A4 中心頻點(diǎn)（1503kHz） ±5kHz主網(wǎng)絡(luò) 1.02 1.08

圖8 A4網(wǎng)絡(luò)原理圖