FM 廣播天線的測試與維護

趙洪偉

遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心(沈陽 110000)

在無線電發(fā)射臺中，發(fā)射天線起著十分重要的作用。因為有了發(fā)射天線，發(fā)射機輸出的高頻電流才能轉(zhuǎn)換為向空間輻射的電磁波。如果天饋線系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)不好，對于聲音廣播，可能產(chǎn)生噪聲、串音或者出現(xiàn)衰落失真?？傊?，發(fā)射天線是發(fā)射臺不可缺少的重要設(shè)備。下面結(jié)合我臺調(diào)頻廣播所使用的雙偶極板天線介紹一下天線的測試與維護。

1 FM 廣播覆蓋的特點

我國FM 廣播使用的頻段是87—108MHz，屬甚高頻頻段。由于頻率較高，

沿地面?zhèn)鞑サ牡夭ㄋp太快，不能形成服務(wù)區(qū)；向天空輻射的電波則穿透所有的電離層，一般也不能被反射回地面，即也沒有天波。因此，F(xiàn)M 廣播如同TV 廣播一樣，是靠空間波來進行覆蓋的。其電波的傳播遵從“反射定律”，即在接收點的場強是天線發(fā)射的直射波與經(jīng)地面反射后到達的發(fā)射波的合成場強。FM 廣播的覆蓋范圍一般只能在發(fā)射天線的視距范圍之內(nèi)。為了增加電臺的服務(wù)半徑，除可增加有效輻射功率之外，更多的是通過提高發(fā)射天線的離地高度來實現(xiàn)。所以FM 天線一般不是安裝在高塔之上，就是安裝于高大建筑物的樓頂或者城市附近的山頭之上。

2 雙偶極板天線

目前，我臺FM 廣播所使用的是雙偶極板天線。該天線由平行的相距λ/2 的兩對半波偶極子及其反射板組成。半波偶極子的材料為鋁合金管或不銹鋼管，中間有聚四氟已稀絕緣。反射板由鍍鋅鋼管或不銹鋼管焊接而成，以減少天線的風(fēng)荷。由于振子后面的反射板的作用，雙偶極板天線是一種有較強方向性的天線，其半場強角寬度均為90°左右，因而可通過四面組合方式，獲得較好的水平面無方向性的方向圖。當(dāng)然也很容易通過不同面數(shù)的組合得到各種需要的水平面方向圖。

3 FM 天線的測試

FM 天線工作狀況的好壞主要看FM 天線駐波比指標(biāo)是否符合要求。測試FM 天線駐波比可以使用網(wǎng)絡(luò)分析儀，也可以使用掃頻儀。下面介紹一下使用掃頻儀來測試FM 天線駐波比指標(biāo)的方法。

測駐波比的連接方法如圖1 所示：

圖1 測駐波比的連接方法

測試方法：先將測試長電纜終端開路，造成掃頻信號全反射，調(diào)整Y 軸增益使全反射波的峰值置于一定的格數(shù)A；將被測負載與測試長電纜終端相接，根據(jù)掃頻儀上的波形在被測頻段讀得電壓波動的最大峰值B；代入公式：S=(A+B)/(A-B)即可求得駐波比。

4 FM 發(fā)射天線的維護

FM 發(fā)射天線都架設(shè)在塔上，高空風(fēng)大，機械震動不止，金屬構(gòu)件容易疲勞

受損。此外，冬冷夏熱，溫差大，濕度大。因此，天線上的絕緣材料老化得快，金屬材料銹蝕得快。而安裝天線的地方又不像發(fā)射機所在的機房經(jīng)常有人巡視，天線出了毛病不易被及時發(fā)現(xiàn)。因此，除應(yīng)選用品質(zhì)優(yōu)良的天饋線產(chǎn)品外，還要加強對天饋線的經(jīng)常性維護。在天線電氣方面的維護項目與要求，目前可參照部頒的“電視和調(diào)頻發(fā)射天線饋線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)” 進行。具體做法是：時常監(jiān)視機房端主饋線上的駐波比的變化。如變壞，應(yīng)盡快找出原因，直至指標(biāo)恢復(fù)正常。為找出發(fā)生問題的地方，通?？刹捎梅侄螠y量駐波比的方法。譬如，先在主饋電纜的終端接上50Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻，在其輸入端測駐波比，判斷是否是主饋電纜的問題。若不是，則問題必定出在天線上面。這時，可進一步在天線上分段測量，判斷是哪根分支電纜的問題，或者是哪個天線單元的問題。根據(jù)經(jīng)驗，毛病多半出自雨雪天氣之后，天饋線或功分器的某處進了水或潮氣，使絕緣電阻大大下降，甚至形成短路。 通過分段測絕緣的辦法可以找到出問題的地方。然后將它們打開、檫干，用電吹風(fēng)吹干，駐波比指標(biāo)一般即可恢復(fù)。注意：此時必須重新仔細地進行熱塑、密封。

此外，還要定期測量饋線的絕緣電阻(≥100M?)，查看外導(dǎo)體的接地；檢查各插頭的連接是否緊密，有無過熱現(xiàn)象；電纜充氣的要注意保持電纜內(nèi)的氣壓；定期檢查天線機械節(jié)構(gòu)方面的情況，如有無松動、裂紋、銹蝕、絕緣材料老化等情況，清潔絕緣子。