Радиовышка

Радиовышка — это инженерное сооружение башенного типа, предназначенное для размещения антенно-фидерных устройств радиопередающих и радиоприёмных станций. Основными функциями радиовышки являются подъём антенн на определённую высоту для обеспечения прямой видимости и распространения радиоволн с минимальными потерями, а также обеспечение механической прочности и устойчивости конструкции под воздействием ветровых, гололёдных и других нагрузок. Радиовышки относятся к категории мачтовых сооружений (мачт) и башен, отличаясь от опор линий электропередачи и телевизионных башен спецификой размещаемого оборудования и диапазоном рабочих частот.

Конструкция и типы

Конструкция радиовышки определяется её высотой, типом антенн, районом установки (климатические и сейсмические условия) и требованиями к радиопрозрачности. Основными элементами являются ствол (основная несущая часть), фундамент, антенные площадки (ярусы), фидерные линии (кабели для передачи сигнала) и система молниезащиты.

По конструктивному исполнению

Решётчатые (ферменные) вышки: Наиболее распространённый тип. Состоят из металлического каркаса (уголки, швеллеры, трубы), соединённого сваркой или болтами. Решётчатая структура обеспечивает высокую прочность при относительно небольшой парусности и массе. Такие вышки могут быть как одностоечными (треугольного или квадратного сечения), так и более сложными, с несколькими опорами.
Трубчатые (мачтовые) вышки: Представляют собой коническую или цилиндрическую трубу, часто изготавливаемую из стали. Трубчатые вышки более эстетичны и занимают меньше места, но имеют большую парусность и массу. Используются для установки небольшого числа антенн на высоте до 50–70 метров.
Вантовые мачты: Высокие сооружения (свыше 100 метров), удерживаемые в вертикальном положении системой стальных тросов (вантов), закреплённых на якорях. Вантовые мачты легче и дешевле решётчатых башен той же высоты, но требуют большой площади для размещения якорей. Пример — Останкинская телебашня (хотя она является бетонной, многие радиомачты, например, в Колодищах, имеют вантовую конструкцию).
Комбинированные: Сочетают элементы решётчатой и трубчатой конструкций.

По способу установки

Наземные: Устанавливаются на фундамент непосредственно на земле. Самый распространённый тип.
Крышные: Устанавливаются на крышах зданий. Позволяют увеличить высоту подъёма антенн без строительства отдельного фундамента, но требуют усиления несущих конструкций здания.
Передвижные (мобильные): Монтируются на автомобильных шасси или прицепах. Используются для временного развёртывания связи, в полевых условиях, на учениях или при ликвидации чрезвычайных ситуаций.

История развития

Первые радиовышки появились в конце XIX — начале XX века, одновременно с развитием радиосвязи. В 1895 году А. С. Попов использовал для своих опытов простые шесты и мачты. Первые коммерческие радиовышки были построены в начале 1900-х годов для трансатлантической связи.

Значительный скачок в развитии произошёл в 1920–1930-е годы, когда началось массовое радиовещание. В СССР в 1922 году была построена Шуховская башня на Шаболовке в Москве — первая в мире гиперболоидная конструкция, ставшая прообразом многих радиовышек. В 1930-е годы в США и Европе начали строить высотные вантовые мачты для средневолнового вещания.

В 1950–1960-е годы, с развитием телевидения и УКВ-диапазона, потребовались сооружения высотой более 300 метров. В этот период были построены такие гиганты, как Останкинская телебашня (1967) и CN Tower (1976). В России в 1960-е годы была построена радиомачта в посёлке Колодищи (Минская область) высотой 350 метров, а также ряд других высотных сооружений.

Характеристики и параметры

Основные технические характеристики радиовышек:

Высота: от нескольких метров (крышные) до 600 метров и более (высокие вантовые мачты). Мировой рекорд принадлежит мачте KVLY-TV (США, 1963 г.) — 629 метров.
Материал: преимущественно сталь (Ст3, 09Г2С), реже — алюминиевые сплавы (для лёгких конструкций). В СССР и России широко применялась сталь марки 10ХСНД.
Несущая способность: максимальная масса антенн и оборудования, которую может выдержать вышка (от 50 кг до 10 тонн и более).
Ветровая нагрузка: рассчитывается для района установки с учётом порывов ветра до 50–60 м/с.
Гололёдная нагрузка: учитывает образование наледи на элементах конструкции.
Сейсмостойкость: для районов с повышенной сейсмической активностью (например, Камчатка, Курилы) вышки проектируются с усилением.

Применение

Радиовышки используются в различных областях связи и вещания:

Радиовещание: Установка передающих антенн для AM (средние волны), FM (УКВ) и цифрового радиовещания (DAB/DAB+).
Телевидение: Размещение антенн для эфирного телевидения (аналогового и цифрового DVB-T/T2).
Сотовая связь: Установка базовых станций (БС) операторов сотовой связи (GSM, 3G, 4G/LTE, 5G). Часто используются крышные вышки или антенно-мачтовые сооружения (АМС).
Радиорелейная связь: Размещение антенн для передачи сигнала между удалёнными объектами (например, между городами).
Спутниковая связь: Установка спутниковых антенн (VSAT) для организации каналов связи.
Метеорология: Размещение метеорологических датчиков (анемометры, термометры, барометры) для сбора данных.
Военная связь: Использование для развёртывания полевых и стационарных систем связи.
Научные исследования: Установка антенн для радиоастрономии, изучения ионосферы, приёма сигналов от космических аппаратов.

Безопасность и эксплуатация

Эксплуатация радиовышек требует соблюдения строгих правил безопасности:

Ограждение и доступ: Территория вокруг вышки должна быть огорожена, а доступ к ней — ограничен (закрытые зоны, замки, сигнализация). Высота ограждения — не менее 2 метров.
Молниезащита: Обязательное наличие молниеприёмника и системы заземления. Вышка должна быть заземлена с сопротивлением не более 10 Ом.
Электробезопасность: Все металлические части, не находящиеся под напряжением, должны быть заземлены. Работы на высоте проводятся с использованием страховочных систем.
Противопожарная безопасность: Запрещено использование открытого огня, курение вблизи вышки. Наличие первичных средств пожаротушения.
Радиационная безопасность: Вокруг вышки могут быть зоны с повышенным уровнем электромагнитного излучения (ЭМИ). Для персонала устанавливаются санитарно-защитные зоны (СЗЗ) и зоны ограничения застройки (ЗОЗ). В России нормативы регламентируются СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03.
Периодическое обслуживание: Проведение осмотров (визуальных и инструментальных) не реже одного раза в год, проверка состояния болтовых соединений, сварных швов, антикоррозионной защиты, вантов (для вантовых мачт).

Интересные факты

Самая высокая радиовышка в России — Останкинская телебашня (540 метров), хотя она является телевизионной и радиовещательной башней, а не чисто радиовышкой. Среди чисто радиомачт самая высокая — мачта в Колодищах (350 метров, Беларусь).
В 1960-е годы в СССР была построена радиомачта «Волна» в посёлке Заря (Московская область) высотой 350 метров, которая долгое время была одной из самых высоких в Европе.
Радиовышки часто используются как объекты для размещения базовых станций сотовой связи, что позволяет операторам экономить на строительстве собственных мачт.
В некоторых странах (например, в США) радиовышки используются для размещения рекламных конструкций (билбордов) на высоте.

Критика и экологические аспекты

Радиовышки, особенно высотные, могут вызывать критику со стороны местных жителей по нескольким причинам:

Эстетическое воздействие: Высокие металлические конструкции могут нарушать визуальный ландшафт, особенно в сельской местности или вблизи исторических зданий.
Электромагнитное загрязнение: Вокруг вышки создаётся электромагнитное поле, которое может превышать санитарные нормы. В России для каждой вышки устанавливаются СЗЗ и ЗОЗ, в пределах которых запрещено строительство жилых домов и детских учреждений. Однако исследования показывают, что на расстоянии более 50–100 метров от вышки уровень ЭМИ обычно не превышает фоновых значений.
Опасность для птиц: Высокие мачты и ванты представляют опасность для перелётных птиц, особенно в условиях плохой видимости. В некоторых странах (например, в Германии) на вышках устанавливают специальные маркеры (световые, цветные) для предотвращения столкновений.
Аварийные ситуации: Падение вышки (из-за обрыва вантов, коррозии, ветровой нагрузки) может привести к разрушению зданий и гибели людей. В истории известны случаи обрушения радиомачт (например, мачта в Костроме в 1990 году).

Источники

СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редакция).
СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи».
ГОСТ Р 53325-2012 «Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний».
«Антенно-мачтовые сооружения. Справочник» / под ред. В. В. Гуревича. — М.: Радио и связь, 1985.
«История развития радиосвязи в России» / под ред. А. И. Берга. — М.: Наука, 1970.
«Шуховская башня: история и конструкция» / А. В. Шухов. — М.: Стройиздат, 1990.
«Электромагнитная безопасность: нормирование и контроль» / В. И. Акимов, И. Н. Гуляев. — М.: Медицина, 2005.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →