AM廣播發射塔的射頻及電氣特點 --- 吳毓淦 VR2VHX 中無通訊第110期

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                                                  本文原刋載於 中無通訊第110期2025年4月號

       在香港這彈丸之地，越來越少人知道還有AM調幅廣播，因為雜訊和音頻不能與FM調頻相比較，故此在應用上日漸式微。但在其他國家和地區，平原遼闊，AM調幅廣播仍大有作為，因為調幅訊號覆蓋較遠，成本較低。美國國會兩院也通過了《2024年每輛汽車安裝AM收音機法案》（AM Radio for Every Vehicle Act of 2024）。美國麻省民主黨參議員馬基（Ed Markey）指出，AM收音機為緊急情況下的重要工具，是多元化媒體生態系統的重要組成部分。

       與此同時，中國工信部在2024年9月發布命令，將強制推動《車載無線廣播接收系統》，保障在「突發緊急」狀態下，民眾能迅速有效接收政府的應急資訊。

以下介紹AM調幅廣播發射天線的技術特徵 :

       AM調幅廣播的頻率範圍是535~1605Khz，如用1000Khz計算，波長是300公尺(波速 / 頻率)，使用1/4波長單極天線(Ground Plane)，而不用半波偶極 以使減低所需高度，即天線高度已75公尺。


圖1   銘牌所示為日本NEC AM調幅廣播發射天線組合，功率5KW。

       由於發射塔身被用作天線，故不能接地，見圖2底座的棕色陶瓷絕緣體使發射塔與地面保持電氣絕緣，另外更需為塔上燈光(飛機警示燈)的交流電提供一接地端。


圖2

       在發射塔頂部添加電容帽，以增加輻射功率。(見圖3)


圖3

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       另又配備一種專門為此用途製造的隔離變壓器，其中初級和次級繞組由氣隙隔開，氣隙足夠寬，因此天線上的高壓無法跳過。它由一個圓形的環形鐵芯組成，初級繞組繞在其上，安裝在天線絕緣子下面的混凝土基座伸出的支架上，與照明電源相連。給塔上照明電源(飛機警示燈)的次級繞組是一個環形線圈，它穿過環形鐵心，就像鏈條中的兩個環節一樣，兩者之間有氣隙。初級繞組產生的磁場會在次級繞組中感應出電流，而無需它們之間直接連接。(見圖4，5，6，7)


圖4

       發射塔底要安裝一個避雷器，由位於發射塔和接地端子之間的球形或喇叭形火花間隙組成，以便將雷擊到塔身的電流傳導到地面。避雷器的導體應透過最短路徑直接連接至金屬接地樁。而發射塔頂部要安裝避雷針，以保護頂部飛機警示燈。塔身也要有一條直流接地路徑，以便桅杆上的靜電荷可以釋放。


圖5


圖6

       底座上還有一個接地開關，用於在維護作業期間將發射塔連接到地面系統，以確保人員在發射塔上工作時不會出現高壓。

       發射塔的金屬結構起到天線的作用，讓高頻電流通過，全系統亦配備帶通濾波器(low pass filter) 和帶阻濾波器 (band stop filter)，讓高頻調幅訊號和低頻交流電分道而行。


圖7

為要深入地認識AM發射塔，特舉辦有關技術的研討座談會 :

    日  期 : 2025年5月17日(星期六)
    時  間 : 晚上7:30 ~ 9:30
    地  點 : 本會會所
    主  持 : 吳毓淦先生VR2VHX

歡迎有興趣的朋友們到座交流，可致電2730 6776或WhatsApp 5794 5803報名。