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DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.27.139广播电视发射台站雷击电磁脉冲防护技术的相关探讨鱼建飞（宁夏广播电视台罗山电视调频转播台技术科 宁夏吴忠 751100）摘 要：在各类型的干扰中，电磁干扰对广播电视发射台站设备的危害尤为严重。
对此，本文从雷电静电感应、磁感应对广播电视台发射台站设备的危害进行了简单的研究，之后提出了一些有针对性的防护技术，如等位连接、屏蔽、机房位置选择、电源系统保护安装等技术，这些技术的出现为广播电视发射台站设备的安全、稳定运行提供良好的保障。
关键词：发射站台 雷击电磁脉冲 防护技术中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2017)09(c)-0139-02随着社会的不断发展，我国科学技术水平逐渐提高，广播电视发射站台设备数字化技术与智能化的不断推进，雷电电磁脉冲干扰的影响也越来越突出，经常造成严重的设备损坏事件，对于广播电视台的安全播出与运行造成了很大的影响。
对此，本文提出了广播电视发射设备集成化电路广泛应用易受雷电干扰的现实，之后介绍了雷电对发射台站内设备的危害方式及台站对雷击电磁脉冲的防护措施，可以有效地提升台站设备的运行质量与效率。
1 雷电对发射台站内设备的危害方式1.1 静电感应雷雨云中分布着大量的电荷，这些电荷会产生较强的静电场。
如果在雷云所覆盖的各种金属物体中，特别是金属导体，那么金属导体就会产生大量的异性点电荷。
当雷云消失、移动时，这些金属导体就会因为电荷的聚集形成了静电电压。
这些电压不能得到长时间的保存，必须要放电，那么其在放电时就会产生脉冲电流，沿着金属导体入侵设备，造成设备的损坏。
1.2 磁感应当磁场的强度大于2.4Hz时，就会造成非常严重的电子设备损坏现象，如果雷击地点接近台站设备，那么就会导致设备在运行时出现故障问题。
再加上各类型的电源导线在进入台站时，广播电视台主要采用架空布设，当发生雷击现象时，整个设备在运行时产生的电压概率会大于雷电的直接击中，从而产生磁感应。
超短波电台的天线设计和布局超短波（VHF）电台天线设计和布局是确保无线电通信质量的重要因素之一。
在进行超短波电台天线设计和布局时，需要考虑一系列因素，包括频率选择、天线类型选择、天线高度、天线方向等。
本文将介绍超短波电台天线设计和布局的相关要点和步骤。
首先，选择适当的频率范围对于超短波电台天线设计和布局来说至关重要。
超短波频率范围通常为30 MHz至300 MHz。
在选择频率时，需要考虑频段内的电台竞争、电波传播特性以及业务需求等因素。
第二步是选择合适的天线类型。
超短波电台天线常见的类型包括单极化垂直天线、水平偶极子天线、定向天线等。
不同的天线类型适用于不同的应用场景。
例如，单极化垂直天线适用于广播和移动通信系统，水平偶极子天线适用于互联网数据传输，而定向天线适用于远距离通信。
天线高度也是超短波电台天线设计和布局的重要考虑因素之一。
天线高度的选择应该综合考虑电波传播特性、地形、建筑物等因素。
较高的天线高度通常可以提高信号覆盖范围和传输距离，但在具体应用中也需要权衡成本和实际需求。
天线的方向性也是需要关注的因素之一。
根据业务需求和覆盖范围需求，选择合适的天线方向性，例如全向天线（Omni）或定向天线（Directional）。
全向天线能够在水平方向等角度范围内均匀地辐射或接收信号，适用于广播和移动通信系统。
而定向天线则能将信号集中在特定方向，适用于远距离通信和数据传输。
在进行布局时，应该考虑附近环境的限制，避免与建筑物、高压线、其他天线等物体相互干扰。
尽可能选择较为开阔的场地，以提高信号覆盖范围和减少大楼和地形对信号的影响。
此外，合理的天线间距和天线高度差也是布局的关键环节。
对于多个天线并存的情况，需要避免天线之间的互相干扰。
根据天线之间的主辐射角度和方向性，确定合适的天线间距和高度差，以防止相互之间的干扰。
在实际布局过程中，还需要考虑信号接收器和发射器之间的连接线缆。
合理选择低损耗的传输线缆和合适的连接方式，以减少信号损耗和保证良好的连接质量。
广播电视发射系统雷电防护分析1天馈线路侵入及解决方法天馈线侵入即雷电通过广播电视发射机的天馈线系统侵入到广播电视系统中。
由于天馈系统大多安装在铁塔上，引入雷击几率很大。
我们台利用高低通滤波器组合避雷器，可以对天馈线路防雷起到一定作用。
我们知道雷电电流冲击波的主要能量大约在40以下频率，而广播电视信号频率分布在几百千赫至几百兆赫以上频域，根据这个原理，我们可以利用高低通滤波器将雷电冲击波和有用信号分开，低频雷电冲击波直接入地，广播电视有用信号正常通路发射。
在一定程度上解决了天馈线路雷电侵入的问题。
2信号线路侵入及防雷方法信号侵入即雷电通过信号线侵入到广播电视系统中。
在当今广电系统中，信号放大器、卫星接收机、信号解调器、光端机以及计算机、电话等信号传输往往使用的是同轴电缆进行传输，当雷电产生电磁脉冲时，会在导体中产生交变电磁场，使导体中的感抗和容抗发生变化，从而会产生电位差，这种电位差会对广播电视设备形成强烈干扰，并会形成驻波，严重时往往通过接口处形成过电压从而损坏电器设备。
对此种雷电侵入我们采取的办法一是加强对电缆的屏蔽，保证电缆外金属皮有良好的接地，二是通过信号隔离避雷器进行信号与雷电通道分离，在电缆输入端和电缆输出端加隔离器，截断雷电波的侵入，保证了广播电视各系统的信号线路防雷安全。
3电源线路雷电侵入及解决方法电源防电，一直是我们解决防雷问题的重中之生，之前我们说过，雷电电流冲击波的能量主要集中在40的低频段，我们现在的供电电路不管是220还是380，其工作频率是50。
如果有雷电发生，所产生的较大的能量波谐波分量就会比较容易与附近的供电电路发生耦合谐波，特别是我们一般的发射台站都建在高山上或空旷地带，交流电网分布面积比较大，雷电电流的冲击波比较容易从电源线路进入供电系统，强大的电流会瞬间破坏电器设备的电源系统甚至破坏整个发射系统。
对于电源线路的防雷，我们采取在电源配电室变压器次级、机房配电柜及发射设备电源进线处并联三级三相、单相电源保护器，把电源进来的雷电进行多级分流，分别引导入地。
浅谈TX30型短波台站天线雷电防护作者：姚复聪吴量陈柳琼来源：《科技资讯》2015年第03期作者简介：姚复聪（1970-），男，广西天峨县人，工程师，在河池市气象局防雷管理中心摘要：室外天线及室内信号接收机、主机、电脑等设备易遭受雷击。
为便于安装人员及管理人员进一步了解雷电对天线及其设备的危害，本文通过对天线及其设备的工作原理进行分析，提出了室外天线的防直击雷保护措施，及其室内设备的防感应雷保护措施和等电位连接措施。
以确保天线及其设备的正常工作，发挥其应有的作用。
关键词：短波天线雷电防护中图分类号：TN82 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00天线的安装位置要求是地势较高、四周空旷，周围没有遮挡物，也就是说其安装后应高于四周的物体，不受环境影响和其他物体的干扰。
TX30型短波三线天线一般安装于办公楼天面，主机、电脑等设备安装于办公室内。
雷电选择易导电物体及至高点物体进行放电。
天馈线路、电源线路、网络线路等线路上的设备极易遭受过电压、过电流的损害。
因此对短波台站天线的防直击雷防护、防感应雷防护及等电位防护显得尤为重要。
1 TX30型短波三线天线简述、主要技术指标及组成TX30型短波三线天线是一种性能优良的新型短波天线，可在1.6MHZ-30MHZ频段内工作。
具有效率高、通信效果好、状态稳定、抗风能力强、不易损坏等优点，能够在近中远距离都保持很好的通信效果。
工作频率：1.6MHz-30MHz；标称阻抗：50Ω；接口形式：L16插头；功率容量：150W；天线宽度：1.5m；天线长度：30m；天线重量：6㎏。
天线由辐射体1套，匹配器1个，支撑架以及室内信号接收机、主机、电脑等设备组成。
2 短波台站天线防雷设计2.1直击雷防护根据使用单位不同的通信需求该天线有两种架设方式，一种为倒“V”方式架设，即是将天线中央部位悬挂在支撑杆顶端；另一种为水平方式架设，即是用两支架将天线支撑于空中。
发射电台的雷电防护随着电子技术的飞速发展，电台及其设备已成为现代社会不可或缺的一部分。
然而，电台在发射过程中，尤其是在雷电天气条件下，很容易受到雷电的影响，给电台设备带来损坏甚至毁坏的风险。
因此，在电台建设中，采取一定的雷电防护措施就变得尤为重要。
针对电台的雷电防护，需要分为三个方面：建筑物、天线和设备本身的防雷。
对于建筑物的防雷，首先要选择建筑材料。
建议选择比较耐腐蚀、导电性好的金属材料作为主要建筑材料。
其次，在建筑时，要保证接地良好，尤其是在电台建筑物的顶部，设置一定的避雷针接地抵抗，避免雷电直接击中电台建筑物。
同时，在电台建筑的周围，要安装防雷网，在避免雷击的同时，防止小动物或人员误触高压设备带来的意外伤害。
对于天线的防雷，一般采用避雷针中和雷电，以减少雷电对设备的影响。
在设置天线时，应根据电台的功率、频率、天线高度、天线本身的结构等因素，适当地配置避雷针，并定期对避雷针进行维护，确保其功能正常。
设备本身的防雷是电台建设中不可忽视的一个环节。
对于电台设备的防雷，可以从以下几点入手。
首先，设备的接地系统要做好。
设备的各种金属外壳必须进行接地，以防止高压或低压设备在雷击时出现过电压和瞬态电压，保证设备的运行安全。
其次，对于一些重要的电台设备，如发射机、天线驱动器等，应设置专门的雷电保护装置，能够在雷电影响下的瞬间，快速地将雷电电流短路，并将其引入接地系统中。
最后，要定期对电台设备进行维护和检修，及时排除故障和隐患。
总之，电台的雷电防护需要从建筑物、天线和设备本身三个方面进行考虑，采取针对性的措施，确保电台设备在雷电天气下的安全运行。
此外，在电台建设中，考虑到电台与自然环境的协调性和可持续发展等方面的要素也需要得到充分的重视，合理规划、布局和设计电台设施，是电台建设的根本保证。
雷电电磁脉冲及其防护1 、雷电电磁脉冲的物理特性(1)物理特性从积雨云的密布到发生闪电，会出现三种物理现象。
①云中静止电荷产生的静电场，产生静电感应现象，地面及各种导体会产生感应电荷，呈观静电场的作用。
这种作用随着距离的增大而迅速减小，与距离的三次方成反比。
②积雨云中电荷的移动（包括闪电）会产生磁场，若磁场强度发生变化就会出现电磁感应现象，这就是感应场产生的作用。
这种作用随着距离的增大而减小较快，与距离的平方成反比。
③闪电发生时，会出现电磁波辐射。
这种辐射场也随距离增大而减小，但比较缓慢，它与距离的一次方成反比。
除了注意上述三种物理现象，更应密切注意雷电流的变化特性，因为雷电的破坏作用与雷电流的峰值和波形密切相关。
现代防雷装置正是根据雷电流的物理特性设计的，其主要的物理特性是：①峰值电流决定闪电的机械力和电力的作用大小以及雷灾的危害程度；②到达峰值的时间，数值愈小，冲击力愈大，在选用防雷元器件时应考虑响应速度；③最大电流变化率决定了闪电的电磁感应强弱，是电子设备防雷技术中应特别重视的参量，因为电子设备防雷技术中主要是对感应雷的防护；④半峰值时间或到达波尾中间的时间，是指回击电流减小到峰值一半时的时间，这个时间越长，热效应越大，容易造成元器件的损坏，也容易引起火灾。
超过lOO}上s就属于热闪电了。
(2)雷电电磁脉冲的频谱分析雷电电磁脉冲的频谱是研究避雷的重要依据，从频谱结构可以获得雷电电磁脉冲电压、电流的能量在各频段的分布。
根据这些资料可以估算通信设备或系统在其频率范围内可能遭受到的雷电冲击的幅度和能量大小，并以此作为确定避雷措施的参数。
①雷电流峰值比率的频率分析雷电流峰值比率的频率分布是指在雷电流的频谱范围内，每一个频率的电流峰值与雷电流峰值之比的频率分布。
雷电流主要贫布在低频部分，随频率升高迅速递减。
电波的波头越陡，高次谐波越丰富，波尾越长，低频部分越丰富。
②电流峰值比率积累的频率分布雷电流的破坏作用主要表现在对设备的过电压击穿和冲击能量过大的热击穿。
广播电台弱电设备感应雷击防护方案1雷电危害及雷电入侵楼内弱电设备途径分析1.1 雷电危害雷电已被列为对人类社会危害极大的八大灾害之一，感应雷击可简单地理解为雷击引起的很高的过电压（过电流）及强烈的电磁场，其主要危害对象是弱电设备。
广播电台的通信系统、播出系统都是对雷电非常敏感的弱电子设备，这些系统如遭雷击损坏其损失是巨大的。
包括两方面：首先是设备损坏所造成的直接经济损失。
其次是重要数据丢失。
1.2 雷电入侵楼内弱电设备途径分析雷击引起的上万伏的过电压及极强的交变电磁场是损坏楼内设备的主要原因，我们通过多年的实际专业经验总结，雷电入侵楼内设备的途径有配电线路、通信线路、地反击、雷击电磁场四条途径，具体分析如下：1.2.1 配电线路引入雷电配电线路（对10KV线路，高压MOA的残压很高，弱电设备受此高压都会损坏，变压器有一定的隔离和衰减作用，但还有相当大的剩余雷电会传到后续设备。
）产生过电压后，该过电压电直接传到弱电子设备，并将设备损坏，一般是将设备的电源部分损坏，根据线路上的过电压的成因及危害性可分为7种情况：A、市电线路在野外架空布设时遭直接雷击，因线路较长，发生的几率较大，线上的雷电流相当大，危害当然很大。
B、市电线路在野外架空布设，附近发生雷击（主要是空闪）时，雷电电磁场使得线上感应到雷电流。
有较大的发生几率，但雷电流不太大。
C、市电线路在野外走地缆沟或埋地布设，发生雷击后雷电流入地时，线上感应到雷电流。
相对前面两种情况来讲，发生几率及雷电流都不大。
D、楼内配电线路受大楼引下线电磁场感应而产生雷电流，雷电流的大小与发生几率与楼结构及布线有关。
垂直方向的线路没有屏蔽而且离引下线（大楼立柱）较近时，发生几率及雷电流较大。
E、楼内配电线路受大楼附近雷击（大楼附近落雷）电磁场感应而产生雷电流，雷电流的大小与建筑物的屏蔽性、布线、落雷位置、落雷点电流等有关。
当建筑屏蔽性较差、线路靠外墙、落雷点靠楼较近、落雷点电流大时，线路感应雷电流较大。
广播电视无线发射台站的雷电防护措施提纲：1. 广播电视无线发射台站的雷电特点与危害2. 广播电视无线发射台站的雷电防护措施3. 广播电视无线发射台站的接地系统设计4. 广播电视无线发射台站的避雷与防雷设备的选择与安装5. 广播电视无线发射台站雷电防护管理及检修与维护一、广播电视无线发射台站的雷电特点与危害雷电是自然界的一种大气异常电现象，产生的电磁波干扰会对无线电通信系统造成巨大的威胁，其中广播电视无线发射台站更是雷电的“重灾区”。
其主要特点包括：1. 可能被雷击多次：由于高塔吸引雷电，无线电通讯设备更容易被雷击；2. 落雷瞬间能量大：落雷瞬间能量可高达几十万伏特、几千安的电流，对混合式结构、电缆及设备的保护产生极大挑战；3. 特殊空气环境：无线电台站一般位于高山、平原等特殊环境中，电量分布不均，导致雷电的发生非常频繁；4. 通信中断危害：雷电导致的电磁波干扰对无线电通讯系统造成的中断、短路等隐患，给个人和社会带来重大安全隐患。
二、广播电视无线发射台站的雷电防护措施1. 建立防雷意识：广播电视无线发射台站应建立起雷电防护要求意识，并制定有关防雷的管理制度，加强雷电防护的宣传教育，提高员工的防护意识。
2. 确定防雷保护区域：广播电视无线发射台站应根据其设备、建筑面积和周围环境等因素确定防雷保护区域，保证雷电保护措施的有效性。
3. 接地装置与设计：广播电视无线发射台站的接地系统设计重要，除了基本的地下接地装置外，还需设置辅助接地系统和可调接地设备，以确保接地的均衡性和有效性。
4. 避雷装置与设备：建筑和设备本身必须具有抗雷电能力且应增加可靠的避雷装置和设备，以保护设备免受雷电强电场和电磁波干扰的侵害。
5. 定期检测和维护：应定期对广播电视无线发射台站的环境、设备及防雷设施进行检测和维护，确保其状态良好。
三、广播电视无线发射台站的接地系统设计广播电视无线发射台站的接地系统设计是实现雷电防护的重要手段。
超短波电台天线端口雷电脉冲防护设计
胡军;颉晨;孙文权
【期刊名称】《电子质量》
【年(卷),期】2011(000)004
【摘要】该文通过对雷电流时频域特性进行分析,提出了超短波电台天线端口雷电防护设计方案,并通过仿真与实际应用验证了该防护模块性能(插入损耗与驻波比)满足信号传输的要求,为类似电台的雷电防护设计奠定了基础.
【总页数】3页(P72-74)
【作者】胡军;颉晨;孙文权
【作者单位】广州海格通信集团股份有限公司,广东广州510663;广州海格通信集团股份有限公司,广东广州510663;广州海格通信集团股份有限公司,广东广州510663
【正文语种】中文
【中图分类】TU895
【相关文献】
1.移动通信基站雷电电磁脉冲综合防护设计 [J], 彭自强;谭成坤;彭瑞燕;张金琼;易达仁
2.机载雷达天线罩雷电防护设计研究 [J], 张磊;郑海;刘涛
3.浅谈雷电电磁脉冲防护设计思路和方法 [J], 占清华;计想建
4.雷电电磁脉冲对电路系统的耦合试验及其防护设计 [J], 陈达新;常天海
5.机载天线罩雷电防护设计方法及应用 [J], 许群;王云香;刘少斌;乔承晓;刘尚吉
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