无线电爱好者短波天线架设(我们需要架设一根临时的中波广播天线)(1)

无线电爱好者短波天线架设(我们需要架设一根临时的中波广播天线)(2)

快!我们需要架设一根临时的中波广播天线

以下是一名维修人员拒绝攀登WJMC旧天线后发生的那些事

文:MARK PERSONS

Mark Persons (WØMH)是注册专业广播工程师,最近获得了SBE John H. Battison终身成就奖。

早在1998年,Mike Murrey被聘为WJMC(AM/FM)和WAQE(AM/FM)的工程师。他看了一眼459英尺(140米)高、1240KHz、为WJMC服务的天线塔,就知道总有一天它需要被替换。

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图1: 带有临时天线的WJMC工作室

那一天是在2019年底,一名维修人员因为安全问题拒绝爬上这座有63年历史的建筑。这引发了一系列更换天线塔的事件。

持续的大雨使得场地准备工作异常困难。临时道路是用石头和砾石建造的,这样就可以在新塔的底座和锚点浇筑混凝土。原来的混凝土无法使用,因为现在的天线塔经过了“设计”,可以由保险公司投保。

当塔上的工作人员宣布他们“现在”就开始拆除旧塔时,该项目似乎开始持续到了2020年。他们没有一次一段地拆除旧塔,而是选择切断一个锚,让它掉下来。人们见证了从演播室/发射机大楼和附近的一个商业天线塔的倒塌。再说了,谁会想在它们外面大放异彩的时候还在里面工作呢?

加快速度

人们认为有足够的时间来架设一个临时的调幅信号传输天线,但现在却出现了一种混乱局面。

Mike最初的计划是用两根电线杆来支撑一根长线天线。我对水平线天线的经验是,它们是很好的“云燃烧器”,就像我们在业余无线电爱好中所说的——射频辐射倾向于上升而不是上升到地平线上。我在帮助另一个电台搭建天线时发现情况正是如此。一根四分之一波长的导线,从塔底到一棵树,只覆盖了几英里。哎!

细节

一个更好的选择是尽可能竖立最高的临时垂直天线。

当地电力公司安装了一根40英尺(12.192米)高的旧电线杆,其中35英尺(10.668米)伸出地面,如本文开头的图片所示。

顶部是用螺栓固定在杆子上的40英尺长的管子。一个木销插入底部管道部分,以防止它从压碎时,安装螺栓被拧紧。有相当多的杆子和管子重叠。结果发现,塔顶离地面只有68.5英尺(20.9米)。

杆子由4段10英尺(3.048米)长的铁水管组成,底部1-1/4英寸,顶部1/2英寸。为了提高天线的效率,迈克做了一个“大礼帽”,顶部有三根10英尺长的电线,连接着尼龙绳。这些线是裸露的10号软拉制铜。这是同一线,通常使用在调幅接地系统。他们帮助提高了天线的电气高度。一根6号绞合铜线从顶部的金属管上沿木杆向下延伸。电线被连接到底部的一个使用临时天线耦合的网络。四个200英尺(60.96米)长的铜环从地面的底部流出。一些半波地网也可安装,因为供应的卷线轴有额外的电线,不妨利用它。

事情并没有完全按照预期发展(图2)。

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图2: 升起临时天线

当电线杆插入地下时,迈克把杆子连接到“大礼帽”上。然后管道弯近90度,同时被提升到位置。这就需要两辆吊杆卡车来把杆子拉直,以便固定。你会看到它在照片中仍然有一点弯曲。

天黑后

威斯康辛州奥克莱尔的合同工程师德尔·戴顿。在夜间测量天线阻抗(图3)。

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图3: Del Dayton调谐临时天线耦合网络

他提出了38 -J180,然后计算了一个设计方案。然后在临时天线耦合网络中安装和调整组件。将原来的50欧姆传输线拉过来,连接到耦合网络上,非常方便。

缺点是,临时天线不能按照原计划在距工作室和原塔100英尺(30.48米)的地方建造。相反,它就坐落在离工作室10英尺(3.048米)左右的停车场附近。这是因为卡车不能在水饱和的地面上行驶。

这个位置也有自己的挑战。尽管员工们被隔离在信号塔之外,但无线电波还是通过未屏蔽的电缆连接到传真机和信用卡处理机器。Mike把它们搬到大楼的另一部分了。

Mike是美国空军退伍军人,他的美国海军退伍兄弟嘲笑他:空军的人好像不知道怎么在绳索上打结。只有水手才能把它做好!

他要求并得到了联邦通信委员会的特别临时授权来报道这一情况。他选择运行250瓦,而不是许可的1000瓦,以控制射频功率。

延迟

这座459英尺高的新塔开始施工,电台工作人员就离开了工作岗位,在一家停播的电台工作了三天。工头觉得这样做是合理的,因为WJMC确实在“直播”。电台经理和员工很高兴,因为他们还有听众,而不是休息几周。

它的效果如何?

这个电台有可用的报道。这名勇敢的报告人员使用GPS记录每个位置,测量了监听区域14个随机点的场强(图4)。

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图4: 作者进行场强测量

这样我就可以计算出到测量点的距离,并把它们画在曲线上。

数据显示,电场强度为33 mV/m,每公里只有250瓦的发射机功率。这当然比什么都没有好!米湖市区约10 mV/m,居民区约12 mV/m。这个威斯康星州小镇的人口是8338人。半mV/m等高线在其只有4的低地面电导率下延伸了约10英里。

我使用的仪器是Potomac Instruments的FIM-41。fm -21和PI 4100是常用的用于测量AM定向天线系统监测点的类似仪器。正如您在本文中看到的,它们是确定天线效率的好工具。

之前和之后

我之前做的天线电阻测量是在1993年。它是108欧姆和-247欧姆的电抗,天线电流为3.04安培与1000瓦输入。德尔·戴顿测量新塔为43欧姆,-125欧姆电抗,在1000瓦时为4.83安培。详细信息如图5所示。是的,这两座塔是一样高的。

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图5 WJMC天线系统示意图。

有很多因素可以改变特性阻抗,包括塔宽,塔上的天线,等耦合器,照明扼流圈,从支撑线到塔的电容和引入到天线耦合网络。

我现在认为旧塔顶部附近的部分之间有一个坏的电力连接。是的,这可能发生在塔生锈的时候。即使是在巨大的向下压力下,部分路段也可能会断电。很难相信,但这是真的。这就是为什么至少有一条腿需要焊接在接头上。了解更多我在2012年写在Radio World上的文章,“通过塔式焊接更好地生活”。Mike让船员焊接两个塔腿,因为这样焊工工作时方便。

在图6中,Mike Murrey展示了完成的项目与新的等耦合器和重建的AM天线耦合单元。新的发射塔有两个调幅电台的调频翻译器和三个全功率FMs的备用天线。

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图6: Mike Murrey和完成的项目

source:radioworld.com

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