电波塔是用来支撑电信广播天线的结构,主要分为两类:拉线式结构和自立式结构。其高度与摩天大厦相约。电波塔多以广播公司或组织的名称命名。部分电波塔整座都用来发射信号。

英格兰的拉格比广播塔
东京晴空塔,2012年起成为全球最高的电波塔及自立式结构物

天线及塔的分别

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“天线”(mast)及“塔”(tower)这两个词汇一般相通,可以互相调用。但是,在结构工程学中,“塔”指自立及悬臂式结构;“天线”指需要缆绳或钢条支撑的结构,并不一样。在英国的广播工程师以这定义分别两者。天线座立在地上或屋顶上,装有接收器接收信号,这些接收器通常装在高处,以更清晰地接收和发放信号,但较少传输移动通信信号。典型的天线用管状制造,造价较便宜,但要较大的地方来装支撑钢缆。塔则占地较少,适合在城市设立。

世界各地也有一些较罕有的设计,部分结构自立,但又有钢条支撑辅助,同时有天线与塔的特色:

历史

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中国湖南省的株洲电视塔,1999年竣工

电台广播于1905年试播,商业广播则始于1920年代。

在1991年8月8日前,华沙电台广播塔一直都是全世界最高非自立式建筑,该塔拆卸后,美国的KVLY电视塔成为最高的同类建筑。在美国,超过50个广播塔的高度超过600米。[1]

建筑物料

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一个钢格式,61米的天线

钢格

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钢格为使用得最广泛的建筑材料,它的好处是够强韧、重量轻及可以抵抗强风,材料也便宜。通常钢格的设计会组成三角形,其次是四方形。支线塔易于兴建,且因为够幼,可以抵受风力,塔的顶部亦较尖细。

管状钢

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天线有时候会用管状钢建造,电线及传输信号的线路受钢铁的保护,免受侵蚀,外观也更好。这类塔主要用于FM-/TV-广播。然而,这类天线比钢格式的天线及塔更容易受风吹袭影响,艾密丽梅尔传输站英语Emley Moor transmitting station就是一例。管状钢并不在所有国家都常见,德国法国英国日本等国家有很多此类的天线,但在北美波兰非常少见。

 
斯图加特电视塔,第一座钢筋混凝土电视塔

钢筋混凝土

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钢筋混凝土塔造价高昂,不过能抵受狂风,装有窄波束宽度的天线,如微波点至点连接的塔会用到这个材料。德国和荷兰的微波通信塔多用此类,而英国多用刚格。一些钢筋混凝土塔成为地标,如于多伦多加拿大国家电视塔,这类的塔成为旅游景点,所以设有观景台和餐厅。

 
东京塔

玻璃纤维

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玻璃纤维的塔用于低功率非定向信标及中波广播,重量较小。

木材

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木造天线多在以前出现,现在比较稀有。在第二次世界大战的时候,英国缺乏钢材,故天线用木材取代。德国在战前的木造天线多用于中波广播,但其后除了格利维采无线电塔英语Gliwice Radio Tower外,其他的木造天线都已拆卸。

结构形式

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短天线装有自立木杆,跟电线杆相似。有时候用管状镀锌钢杆,为单杆天线。

建筑

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在某些情况,接收天线会装在摩天大厦的顶部。例如在北美,帝国大厦韦莱集团大厦世界贸易中心一号大楼康泰纳仕大厦都装有天线。原世界贸易中心一号大楼的顶部亦有110米,在1978-1979年建造的天线,2001年911恐怖袭击事件后,该大厦倒塌导致数个本地电视台及电台停播。[2]

伪装通信基地台

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一般通信基地台外观不好,且影响到附近民居的景观,所以,一些通信公司会将其建造的塔及天线伪装成树木、旗杆、水塔等以减少对景观的影响。[3]这些基地台的仿真度十分高,人们一般难以分辨仿树天线和真正的树木。这类的设计适合郊野。[4]

支线塔

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支线塔整个结构都用来发射信号,适合长波及中波广播,塔的基部装有绝缘器。

伸缩式塔

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伸缩式塔的特色是可以很快地设立,不需要太多时间建造。这类塔主要用来设置临时广播天线,以广播突发事件和现场直播,也用于军事通信,好处是造价不高,但不能承受强风。

气球及风筝

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气球及风筝也可以用于广播,偶尔在军事机构使用。

无人机

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2013年起无人机开始用于广播,[5]它的好处是飞行高度可以高过一般发射塔,在无线电科学里,地面电波横向发射给地面,位置越高、发射距离越远、受到的阻碍物也少。其缺点是,仅用于临时、紧急、军事、如遇到因为天灾地震、台风等,导致发射台损毁,修复需要时间,基于通讯传播的紧急性,可以使用热汽球、无人飞机将储存好的资讯、声音、影像,至于记忆卡中,置入无人机、热气球,使之升高于空中,再进行发射。但此类并非地面建筑,在空中的时间短,基于所携带的电池、电力耗损,无人机在数分钟或数十分钟内必须降落充电。热气球则可以在空中停留较久,直到燃料瓶之燃料用罊而降落。这类高空发射装置的高度都高于发射塔,也可以于山区使热气球或无人机升空,增加海拔高度。

参见

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参考资料

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延伸阅读

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  • Sreevidya, S., and Subramanian, N., Aesthetic Appraisal to Antenna Towers, Journal of Architectural Engineering, American Society of Civil Engineers, Vol. 9, No. 3, September 2003, pp. 102–108