卫星天线的安全要素

时间：2022-10-29 百科知识版权反馈

【摘要】：因此对天线塔架设位置、设计的防风能力与塔身强度要进行统盘考虑。除此之外，天线系统防雷击也是安全要素之一。

8.4　卫星天线的安全要素

相对于普通多单元短波八木天线而言，卫星天线阵体积大，转动方式较复杂，风阻也更大。因此有很多安全要素要综合考虑。如天线周围的架设环境；卫星天线阵在某一仰角作水平转动时是否会挂到周边物体；天线防风索的架设角度、方法等。在天线架设过程中，由于卫星天线离开地面必须达到一定的高度（至少达半个波长以上），很可能要解除天线塔一侧的防风拉索才能顺利升顶。因此同学们要遵守施工安全规范，与天线施工现场保持一定距离，防止在架设过程中高空坠物或天线塔倾倒造成的危害。要知道：离开地面高度达到2米以上就属于高空作业！必须要取得相关的资格证书才能从事这项工作，还一定要系保险带！当天线系统出现了各种故障，必须攀登天线塔才能排除时，要记住：千万不可以擅自行动，要向老师报告，由专业人员进行处理。除此之外，天线系统的塔架、防风、防雷设计也是重要的安全要素，以下我们将逐一进行分析。

1.屋顶塔架设计

不同于野外移动通信，身在都市，地域狭窄，一般不可能建成需要地下深埋钢筋混凝土塔基的自立塔，建筑屋顶往往就是架设天线的唯一选择，因此屋顶塔设计盛行起来。因为它相对于竿式塔更容易维护，比自升塔结构更简单，所以成为都市火腿族（HAM，业余无线电通信爱好者）们比较喜爱的一种天线塔，见图8－10。

图8－10　屋顶塔与天线

屋顶塔一般是由分段钢制或铝制塔架叠接而成，每段长度一般在2米左右，可根据不同的高度选用多级进行连接。塔身分四方与三角形两种结构。为了防止锈蚀，钢制塔的材料可选用镀锌锰钢，能确保长期使用。

屋顶塔之所以能站立，支撑它的并不是脆弱的塔基和在它下面垫的那块铁板，而是连接塔身侧面的数道钢丝拉索。因此除了塔身的材料、结构、焊接、每级之间的螺栓固定要按工程规范设计来施工（应要求施工方出具报告）。科学地设计、架设钢丝拉索（常被称为防风）为安全的重点。同学们应该了解其中的要诀。让我们一起来了解屋顶塔防风拉索的重要技术规范吧。屋顶天线塔的一般结构见图8－11。

图8－11　屋顶塔的主要结构

一般可在楼顶的女儿墙上以每120度为分割取三个点，每个点要开两个以上对穿孔，在每个点的墙的两面各敷贴一块厚度为1.5至2厘米的钢板（预先要做防锈处理），并以螺栓紧固，其中每个点向内的一块焊接足够强度的钢制扣环用来连接钢索，见图8－12。

图8－12　固定拉索墙体锚点结构图

天线塔的拉索要使用紧索器，见图8－13，调整每个紧索器，使每根纲缆的张力保持一致，以平均分配负荷，这样就能保持塔身的稳定。在日常的维护中可以定期用力去拉扯每根钢索，如发现钢索或连接部件有松弛、锈蚀现象，就要查找原因，及时维护。

图8－13　钢索固定方法示意图

2.天线系统的防风与防雷

一般而言，天线塔架的防风强度要求是：必须能承受至少40米/秒的风速，如处在强风带则要达到60米/秒。因此对天线塔架设位置、设计的防风能力与塔身强度要进行统盘考虑。否则有可能因强风导致天线转动造成线缆缠绕，损坏转向器，甚至天线阵。当然，防风措施除了在天线塔设计和建造时就要到位外，也要注意日常维护。如除了定期检查防风索外，经常把天线的指向定为零位（方向零位和仰角零位），仔细观察天线引出的线缆位置变化和天线指向的变化，可以帮助确定天线桅的卡箍是否在风力影响下产生了松动。卫星天线阵受风面大，风力产生的扭矩也大。为了减小扭力，可以根据不同的季节，在天线不用时转向风向角，以天线最小的面积迎风，是一种简单有效的方法。笔者通过上述方法几年内数次及时发现了天线阵在风力作用下的移动和变化，及时排除了隐患。

除此之外，天线系统防雷击也是安全要素之一。一次雷击所带的能量，足以造成电台室内的各种通信设备大面积损坏。避免雷害的主要措施有两项：其一是阻止雷电流的侵入。其二是将侵入的雷电流尽快地引入大地，减小由此产生的电位差^[2]。因此要计算出避雷针的保护区域，规范地安装避雷针、避雷器，^[3]见图8－14，8－15。