三种中波天线的使用与性能比较
锥面顶负荷自立塔式宽频带中波发射天线应用分析
锥面顶负荷自立塔式宽频带中波发射天线应用分析锥面顶负荷自立塔式宽频带中波发射天线是一种用于中波频段广播发射的天线。
它采用了较新的锥面顶负荷技术和自立塔式结构，具有宽频带特性，适用于广播发射系统的不同频率段。
中波广播频段通常被用于大范围广播覆盖，如城市与乡村地区的广播。
中波频段的特点是传播距离较远，传播损耗较小。
中波发射天线需要具备高效的辐射特性和较大的发射功率。
锥面顶负荷技术是一种在天线顶端设置一个负荷，通过改变负荷与主辐射体之间的电磁耦合关系，实现天线增益、方向性和阻抗匹配的调整。
锥面顶负荷技术可以使天线的辐射特性更加均匀和稳定，提高辐射效率。
自立塔式结构是指天线支撑结构采用塔式结构，而不是传统的自行支撑。
自立塔式结构具有良好的机械强度和稳定性，可适应各种复杂环境。
自立塔式结构可以减小天线与支撑结构之间的互调干扰，提高天线的辐射效率。
宽频带是指天线在一定频率范围内具有较好的辐射特性。
对于中波发射天线来说，宽频带是非常重要的，因为中波广播频段通常涵盖了多个频率。
宽频带中波发射天线可以适应不同频率的广播发射需求，减少天线的调整和更换。
锥面顶负荷自立塔式宽频带中波发射天线的应用是非常广泛的。
它可以用于广播电台的发射系统，提供稳定且高效的广播信号覆盖。
它也可以用于大型活动场所的临时广播发射，如体育场馆、展览中心等。
它还可以用于应急广播系统，提供广播通信服务。
在实际应用中，锥面顶负荷自立塔式宽频带中波发射天线需要根据具体的场景和需求进行设计和调整。
一方面，需要考虑天线的高度和辐射特性，以满足广播覆盖的要求；需要考虑支撑结构的机械强度和稳定性，以确保天线的正常运行。
船舶常用中短波天线及其验收、维护保养
天津海
２０ 年第 ４ ０６ 期
・
通信 与导航 ・
船舶 常用 中短波 天 线及 其 验 收 、 护保 养 维
张 志 文
（ 河北交通职业技术学院 天津 ３０８ ） ０３ １
摘
要 ： 在 实践工作 中存在很 多持 有 Ｇ Ｄ Ｓ 用操作 员证 书的船舶驾驶 员对船舶通 Ｍ Ｓ通
一
在救生艇桅杆上 已安装好 的天线 ， 平时随桅杆 起平放在救生艇上。一旦有事 ， 只要将桅杆竖起
来即可使用。这种 天线结构简单 ， 成本低 。只要注
接接在发射机末级 回路中， 只要适 当调节连接点的
使发射机机末级调谐电流达到最大 ； 如果 意使用时把天线和发射机相连接 ， ， 同时 把地线和发 相对位置 ， 天线须用传输线与发射机相连 ， 除了前面所讲必须 射机壳相连并浸人海水中即可。
信设备重要组成部分—— 天线 了解不够的现 象。文章从 实际应 用的角度 简要介绍了几种船舶 常用 短波天线组成及其优缺点， 出了天线验收及维护保养注意事项。 提 关键词 ： 船舶天线 中波 短波 绝缘子 维护保养
引言
圈， 等效为顶线 ， 再用拉索把天线 固定在船上使用 。
随着 Ｇ Ｄ Ｓ系统 的广泛使 用 ， ＭＳ 船上专职报务 这种天线一般架设在驾驶 台顶上 ， 在装卸货物 这样 员现已基本取消 ， 各大航海院校也 已经取消 了船舶 时就不必再拆卸天线了。这种天线使用方便 ， 但效 通信导航这个水上专业。驾驶员经过一个半月左右 率不如倒 Ｌ 型或 Ｔ型天线 ， 成本较高。 简单培训就 可以拿 到 Ｇ Ｄ Ｓ通用 操作员证书 ， ＭＳ 担 负起报务员的全部工 作。笔者长期从事 Ｇ Ｄ Ｓ通 Ｍ Ｓ
应的设备中进行。 首先 ， 应检验天线 的基本尺寸， 天线环境是否符 合要求。这一项 的内容在有条件时应做天线方向性 图的测试。对于中波天线来说 ， 一定不能由于其他 环境的影响而存在 “ 区” 所谓死区， 死 （ 即不能有效 地辐射电磁波 的区域 ） 。在这个基础 上， 再进一步 校验天线与发射机连接 时的匹配问题 ： 如果 天线直
中波发射天线的种类及其技术特点
（１）取消了底座绝缘子、绝缘拉绳，大 大节省了占地面积，解决了我国土地资源 紧张、拆迁费用较高的难题。降低了整个 工程的总体投资。
（２）铁塔直流接地，使发射系统的放电 更加快速、有效。
（３）可以承受 １０００ｋｗ 以上的大功率发 射，节省了需要为大功率发射问题而进口 大型底座的人力和物力。
由此看来，我国广播事业的发展欣欣 向荣，中波天线的新技术、新产品也不断 涌现。我们广大工程技术人员，尤其是广 播设备领域的工程技术人员，必须多学习、 多实践、多思考，只有这样，我们才能跟上 这个伟大时代的前进步伐。
参考文献
［１］ 李力奋．传统中波天线所处的困境［Ｊ］．西 部广播电视，２００７，９．
［２］ 刘巨．中波天线发展引起的思考［Ｃ］．首 届中国广播技术发展论坛首届中国广 播技术发展论坛论文集，２００３．
［３］ 朱家珩，程学昌，许兵．锥面顶负荷中波 小型发射天线［Ｊ］．广播与电视技术， ２００７，９．
［４］ 匡韧， 房少军． 中波天线小型化的分析和 比较［Ｊ］．大连海事大学学报，２００７，１．
［５］ 何红宇，陈燕武，周卫华．并馈式自立铁 塔中波天线［Ｊ］．广播与电视技术，２００４， ５．
桅杆天线具有工艺简单、价格低廉的 优点，但在发射低频、大功率信号时，由于 桅杆较高，还需在塔身外加装天线笼，使得 底部压力很大，而增加了底座绝缘子的费 用。另外，拉线与地面呈 ４５ 度左右受力较 好，因此三方拉绳的占地面积也大。随着 我国广播覆盖面的增加，土地使用费用增 高造成了征地困难，这种桅杆天线在国内 的应用已经越来越少了。它逐渐被自立中 波天线所代替。 １ ． ２ 自立中波天线
２ 新型天线之一：并馈式自立中波天线
三种中波天线的使用与性能比较
三种中波天线的使用与性能比较庄涛潢川中波转播台卢光辉信阳中波转播台冀晓鸽潢川中波转播台摘要：中波发射天线作为广播信号发射的重要载体,给我国广播事业的发展做出了巨大的贡献，随着新型数字固态中波广播发射机的全面普及，与之配套的新型天线也在逐步问世，中波天线的小型化解决了土地资源紧张、建设费用巨大、日常维护费用高、电磁波污染、高架塔体易遭雷击及塔体自身安全等诸多问题。
本文结合我台实际情况，对三种中波天线的结构特点、电气性能、使用条件进行了详细的介绍与论证。
关键词：中波天线结构特点电气性能优劣论证近几年，我台在原有一座120米桅杆式拉线天线的基础上，新增120米自立天线、33米锥面顶负荷小天线各一座，两座天线投入使用都超过一年以上，发射效果良好，性能稳定，现就三种天线（参看三种天线实物照片）的使用情况和性能、特点作一比较。
（桅杆式天线）（自立塔天线）（锥面顶负荷小天线）一、天线的结构特点与使用条件1、桅杆式中波天线这种天线为传统的中波天线，根据使用频率其高度一般在60 ～150m 左右。
边宽为0.5～1.5 m，主体由若干节的正三角椎体组成，120米桅杆式天线上下共有9根拉线，每三根与另外三根的夹角为120°，底部是桶形高频瓷质绝缘体，在保证能承受上百吨的压力外，绝缘体每厘米还要能承受1KV以上的电压，为保证辐射效果、提高辐射效率，必须以天线塔体为中心铺设直径约0.3～0.5 λ的辐射状地网，如果要达到理想的天线效率，这种天线需占地70～150亩，由于这种天线受传统设计理念所限，再加上宽松的土地政策，结构相对简单，线性好，容易与输入网络匹配等优点，自上世纪六七十年代至今，大部分中波台站都在使用这种天线，但是，随着时代的发展，这种天线与土地资源的紧缺矛盾日益凸显。
在摈弃传统天线占地面积大，打破传统天线设计理论束缚的基础上，人们采用新的设计理念，在不断实践的基础上，相继研制并开发了几种新型中波天线。
常用的几类天线的优缺点
常用的几类天线的优缺点木雨 2014-11-14 07:04:16因各位对天线的认识不同，所以这里简单介绍一下我们最常用的几类天线的优缺点，供大家参考！并对广大HAM比较典型的问题作解答：第一、让我们来认识一下什么天线适合我们，我们最常用的天线就是偶极天线DP（dipole antenna）、其次就是垂直接地天线GP（Ground Plane Antenna），还有长线天线（Longwire ANT)、八木天线（YAGI)等。
DP天线架设简单、有着极高的效率和信噪比适合中近程距离通讯的入射仰角，和接近8字形的辐射波辨，成本最低所以是使用最普遍的一种天线。
GP天线有着全向并且低入射仰角的优点适合DX 越洋通信。
长线天线配合自动天调或者手动天调是一种效率接近60%的一种天线，适合没有空间架设短波天线的一种补充。
八木天线有着高增益的定向天线，非常适合DX远距离通讯的一款天线。
每一款天线都有着它的优点和缺点，比如DP有着极高的效率和信噪比但是它有方向性（虽然方向性并不强但是的确的方向性），GP天线有着全向辐射和低仰角的优点，但是因为是垂直架设底噪大就是GP的缺点。
长线天线因为是不对称天线所以底噪相对也较大一些，效率稍低、但是优点就是配合天调不用修剪振子即可使用，长线天线只是没有办法架设短波天线的一种办法。
八木天线有着极高方向性的天线，低仰角并且可以转向、可以说指到那打到那里，缺点造价高、要通过转动天线才不会漏掉弱信号。
没有十全十美的天线，所以我们可以根据自身的环境和经济条件来选择适合自己的天线。
第二、天线频率越低波长越长，所以短波低波段的天线都是很长。
标准全尺寸DP就是1/2波长并非一波长（很多新HAM不懂什么叫全尺寸），比如40米波段（7MHZ）全尺寸偶极天线全长就是20米，一对振子对应就是一个波段，如果要实现多波段就要增加振子。
三波段全尺寸天线就要三对（6条振子），所以在城市我们几乎没有几个HAM家里有足够的空间来架设这么长的天线。
中波天馈线系统
中波天馈线系统中波天线是将中波发射机输出的高频电能转换为电磁能并以电磁波的形式向空间辐射的装置。
馈线是射频功率传输的通道，有了中波天馈线系统，发射机的功率能量才能向外传播，才能为覆盖区域提供服务，中波天馈线系统的好坏，直接影响播出节目的质量，天馈线系统的技术维护与发射机维护同等重要。
第一节 中波天线的基本特性参数一副设计适当的中波天线，是整个发射系统以优异性能工作的必要条件，衡量天线工作指标优劣的依据是天线的各种特性参数，中波天线的主要特性参数有：输入阻抗、天线效率、天线增益、极化方式、频带宽度和天线的方向性。
一、天线阻抗天线的输入阻抗是从天线的馈电点向天线方向所呈现的阻抗。
是天线馈电点的电压和电流之比，即：其中Z in 为输入阻抗，U in 输入点电压，I in 输入点电流。
输入阻抗通常有电阻R（实部）和电抗X（虚部）两部分组成，电抗部分为正时，天线呈感抗，为负时呈容性。
二、天线的效率天线效率指天线辐射功率Pr 与天线输入功率P in 之比，即：其中 为天线效率，Pr 辐射功率，P in 输入功率。
当天线的高度和工作频率的波长相等时，天线的效率是较高的，但是这样的天线高度很难做到，通常是采用尽量高的天线（1/4λ或1/2λ）和铺设良好的地网来提高天线的效率。
三、天线的增益定向天线与标准全向天线相比较，在给定的目标上产生相等的场强条件下，其数值等于无损耗的全向辐射的总输入功率与被测天线总输入功率之比的分贝值称天线增益，分贝数越大，则增益越高。
天线的增益系数等于方向性系数和天线效率的乘积，即（D的单位为dB）。
四、极化方式天线的极化是指在电波的最大辐射方向，电场矢量所指的方向。
按电场轨迹可分为线极化和圆极化。
线极化又可根据电场矢量方向与地面关系分为垂直极化和水平极化，中波天线是垂直极化天线。
五、频带宽度天线工作频率范围内，能够满足一定技术指标的频带范围称为频带宽度，在频带范围内，天线的增益、方向、阻抗都能满足设计要求，中波天线的频带宽度应大于50KHz。
几种天线的比较
天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。
地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。
反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。
反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。
下文对一些常用的天线作简单介绍。
1．抛物面天线抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1所示。
发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。
由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。
接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。
图1 抛物面天线抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。
缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。
2．卡塞格伦天线卡塞格伦天线是一种双反射面天线，它由两个发射面和一个馈源组成，如图2所示。
主反射面是一个旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面，馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上，抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合，即都位于F2点。
从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面，在主反射面上再次被反射。
由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合，经主副反射面的两次反射后，电波平行于抛物面法向方向定向辐射。
对经典的卡塞格伦天线来说，副反射面的存在遮挡了一部分能量，使得天线的效率降低，能量分布不均匀，必须进行修正。
修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后，天线效率可提高到0.7—0.75，而且能量分布均匀。
目前，大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。
中波发射天线的种类及其技术特点
李航标
（作者单位：新疆广电局节目传输中心 2073 台）
摘 要：当前， 我国广播事业发展趋于成熟， 中波发射天线在发展过程中扮演了极为关键的角色。 随着中波天线的种类的增多， 不同类型天线的技术特点呈现出极大的差别。本文就目前国内已知的天线类型进行了总结，并分析不同类型天线的技术特点与适 用范围。 关键词：天线广播信号；中波发射；技术特点
进行连接。同时，配置专门的调配箱或调 配室。绝缘底座的作用则是隔绝大地与塔 自身的高频信号，是中波发射天线最为重 要的部件，足够坚硬是其必备的特质。 相较于桅杆天线，其所占据的面积更 小，造型也更加具有行防腐处理可以有效解决塔身腐蚀的问 题，即使在沿海地区也可广泛使用。但该 天线底部绝缘子制作较为复杂，价格亦相 对高，易损坏又是绝缘器件最大的弊端， 导致其被并馈式自立中波塔所超越，而并 馈式自立中波塔的优势之一便在于不需要 造价昂贵的绝缘底座。 ２ 新型天线介绍 ２．１ 并馈式自立中波天线 并馈式自立中天线的支持结构较为 简单，是最为普通的自立铁塔。其能够 根据所处的实际情况设计塔架的外形及 截面。若干根导线分布在并馈式自立中 波塔的周围。其上端连接着铁塔上的平 台，下端对铁塔馈电，且其位置在铁塔 的中心底部。相较于传统的天线结构， 该天线不再采用绝缘底座，但仍需要在 铁塔下铺设地网。 并馈式天线优势分析：一是不再采 用绝缘底座、拉绳，对于其所占据面积 要求更低，从而有效地将工程的投资预 算降低；二是承受的发射功率更大，能 够达到 1 000 kW 以上；三是天线能够进 行多频工作；四是造型更为美观，能够 大大降低对周边的影响。 在国外，并馈式自立中波天线的应 用早已普及，也具有成熟的技术应用。 但在我国，其尚处于发展前期，仅有不 多的几家电台对其进行了使用。 ２．２ 锥面顶负荷中波发射小型天线 近年来，我国逐渐开始使用锥面顶
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三种中波天线的使用与性能比较
庄涛卢光辉冀晓鸽
摘要：中波发射天线作为广播信号发射的重要载体,给我国广播事业的发展做出了巨大的贡献，随着新型数字固态中波广播发射机的全面普及，与之配套的新型天线也在逐步问世，中波天线的小型化解决了土地资源紧张、建设费用巨大、日常维护费用高、电磁波污染、高架塔体易遭雷击及塔体自身安全等诸多问题。
本文结合我台实际情况，对三种中波天线的结构特点、电气性能、使用条件进行了详细的介绍与论证。
关键词：中波天线结构特点电气性能优劣论证
近几年，我台在原有一座120米桅杆式拉线天线的基础上，新增120米自立天线、33米锥面顶负荷小天线各一座，两座天线投入使用都超过一年以上，发射效果良好，性能稳定，现就三种天线（参看三种天线实物照片）的使用情况和性能、特点作一比较。
（桅杆式天线）（自立塔天线）（锥面顶负荷小天线）
一、天线的结构特点与使用条件
1、桅杆式中波天线
这种天线为传统的中波天线，根据使用频率其高度一般在60 ～ 150m 左右。
边宽为
0.5～1.5 m，主体由若干节的正三角椎体组成，120米桅杆式天线上下共有9根拉线，每三根与另外三根的夹角为120°，底部是桶形高频瓷质绝缘体，在保证能承受上百吨的压力外，绝缘体每厘米还要能承受1KV以上的电压，为保证辐射效果、提高辐射效率，必须以天线塔体为中心铺设直径约0.3～0.5 λ的辐射状地网，如果要达到理想的天线效率，这种天线需占地70～150亩，由于这种天线受传统设计理念所限，再加上宽松的土地政策，结构相对简单，线性好，容易与输入网络匹配等优点，自上世纪六七十年代至今，大部分中波台站都在使用这种天线，但是，随着时代的发展，这种天线与土地资源的紧缺矛盾日益凸显。
在摈弃传统天线占地面积大，打破传统天线设计理论束缚的基础上，人们采用新的设计理念，在不断实践的基础上，相继研制并开发了几种新型中波天线。
2、自立式中波天线
120米自立天线，底部为边宽十米的的等边三角形，天线主体仿电视发射塔结构，底部采用钢筋混凝土做基础，三个塔基分别安装三个高绝缘承重瓷质底座，与镀锌钢件有机结合。
自立天线的特点是省去了占地很大的拉线，由于天线主体相对传统天线大得多，所以频带比较宽，抗干扰性比较强，地网埋设相比桅杆式天线面积小的多。
3、锥面顶负荷套筒式中波小型发射天线
其高度为33米,地网半径7m,底部由两节8米的整体镀锌钢结构圆筒体组合而成，中间（16米处）是桶形绝缘体，绝缘体与椎体中间是13米的发射体，顶部斜面是7米的锥体，此种小天线占地面积很小，塔基加地网半径11.2米，约合0.8亩，小天线的拉线可有可无，相比传统桅杆天线和自立天线，大大节约土地。
新型锥面顶负荷套筒式中波小型发射天线，在研制过程中，利用锥面缓变原理，降低终端反射和谐振频率，使天线的长度变小，也不影响天线的效率；利用天线长细比原理，降低阻抗的变化率，提升天线带宽；由于顶部锥体比较大，对地形成一定的电抗，提升了容抗，使天线的谐振点下移，从而有效的降低了天线的高度，斜面是7米的锥体其有效谐振高度为40米左右，加之垂直发射体高度，天线有效高度近似为76米高塔左右。
二、天线电气性能的比较
1、天线的效率
天线的效率是天线的辐射功率与馈给天线的输入功率之比，公式为in P P γη=
（η为天线效率，P r 为天线的辐射功率，Pin 为天线的输入功率），当天线的长度可以和工作波长相似时，天线的效率一般是比较高的，但一般很难做到。
由于拉线塔和自立塔天线高度可以做到
工作频率的14λ至12
λ，所以这两种天线的效率相对高一些，如果再加设合适的地网，效率可以到达85%至90%。
锥面顶负荷小天线塔高33米，加上理论上椎面谐振高度也只到76米，所以天线的效率不及前两种天线。
2、天线的特性阻抗
中波天线的输入阻抗是天线的重要参数，它决定了天线匹配网络形式的选择以及匹配元件参数的大小。
由于中波铁塔天线结构复杂，天线物理尺寸较大，分布电容不可忽略，理论计算时会遇到很多困难，因此，很难找到计算出的实际的中波天线输入阻抗数据，图表一是我台三种天线输入阻抗实测值，并按照天线在各种频率时的阻抗值，绘制了三种天线阻抗的特性曲线（实部图表二，虚部图表三），通过图表可知，三种中波天线的输入阻抗不尽相同，传统的桅杆式天线的阻抗特性较自立天线和小天线好，有较高的输入阻抗，在不同频率范围
内，阻抗曲率变化较大，在1008KHz附近，阻抗达到700Ω左右；自立天线略逊于桅杆天线，阻抗变化曲率比较小，在中波低频段，两种天线的阻抗都比较低，最高值都在1000KHz附近。
与前两种天线相比，锥面顶负荷小天线的输入阻抗较小，在整个中波频段内，阻抗变化曲率很小，基本上是一条直线。
三、天线的发射效果
我台三种天线所发射的频率分别为1143KHz、603KHz和747KHz，对应天线为120米拉线塔、120米自立塔和33米锥面顶负荷小天线，发射功率都是25KW，在功率相同的情况下，我们对所在覆盖区域内的场强进行了测试，图表三是三种天线在覆盖区域所测得场强对照表，通过图标可知，三种天线在覆盖区域内的场强基本相当，近中远场区场强及场强衰减平稳，100公里内三种天线的场强基本一致。
考虑到各发射台所处地理位置和所受气候影响的不同，以及天线周围环境的不同等原因，同一型号同一高度的天线，在不同的发射台，其分布电容有一定差异，因此，其电气参数也略有差别。
以上参数仅供参考。
结束语
综合分析，三种中波天线的结构、电气特性以及使用条件各有优劣，传统的桅杆天线，结构相对比价简单，频带宽，增益和效率较高，易于与输入网络匹配，但是地网、拉线占地面积大，维护费用高，存在着较大电磁波污染、雷击概率及塔体自身安全等因素，在土地资源日益紧张的今天，已逐渐被各种新型天线所取代。
自立塔天线的电气特性阻抗与桅杆天线相似，由于天线辐射体较大，不需要拉线，所需的地网亦可大大缩小，同样易于与输入网络匹配，但是自立天线结构复杂，建设费用高，不易维护，因此仍不是中波天线的最佳选择。
锥面顶负荷小天线的结构较自立天线简单，塔高仅33米，占地不足一亩，基本上解决了用地紧缺的问题，建设费用较低，易于维护，但是由于小天线正处于研制发展的初级阶段，在电气特性、与输入网络及设备匹配和工作稳定度方面有待于进一步改进。