李 江
(作者單位:國家新聞出版廣電總局2023臺)
?
大功率短波發(fā)射天線的檢查與更新
李 江
(作者單位:國家新聞出版廣電總局2023臺)
摘 要:本文講解了大功率短波發(fā)射天線的檢查及更新方法,為實(shí)際發(fā)射天線幕的檢修和更換提供了規(guī)范的維護(hù)方法,具有較高參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:短波;天線幕;振子;同相水平天線;下引線
我國是國際上中短波廣播的主力軍,不論是播音功率還是播音時(shí)間都躋身世界前列。為了能讓聽眾優(yōu)質(zhì)收聽節(jié)目,把信息較好地傳播出去,發(fā)射天線是最后的重要環(huán)節(jié),天線的維護(hù)質(zhì)量好壞,直接決定了收聽效果,所以采用良好的天線維護(hù)方法是廣播技術(shù)工作者的工作之一。
短波天線的形式很多,有的簡單,有的復(fù)雜,一付天線包括發(fā)射(或接收)電磁波的天線幕,支持天線的塔桅及饋線三部分。所謂天線幕即指發(fā)射(或接收)電磁波的部分,這一部分經(jīng)常由各種不同直徑和長度的導(dǎo)線、各式絕緣子和金屬附件構(gòu)成。
天線幕的機(jī)構(gòu)形式盡管不相同,但就其組成部分的作用來說,有天線振子,分配饋線和附屬線及絕緣子和附件等。振子是用來完成發(fā)射(或接收)電磁波,常用φ4.0~6.0的雙金屬線或硬銅線,按圖紙及安全要求做成單線、雙線、三線或籠形的振子,每個(gè)振子二端用絕緣子隔離,與尾巴繩或其他振子連接。分配饋線包括分饋線和支饋線等,一般在大型天線幕中才有,而且復(fù)雜。簡單的天線幕只是一段下引線,一端連接天線振子,另一端與主饋線相連,用來把發(fā)射機(jī)和主饋線傳輸?shù)墓β史峙浣o天線振子,是用φ4.0~6.0雙金屬線或硬銅線按一定電氣要求制成的平衡雙導(dǎo)線,附屬線,包括振子尾巴線、腰拉幕、吊線、重垂線等,是用來懸掛、支持天線振子和分饋線的,附屬線選用鋼絞線或鋼絲繩制作。為不使附屬線參加發(fā)射或接收,常用絕緣子分隔成若干段,分隔長度應(yīng)小于λ/8,一般在2~3m左右。絕緣子主要用棒形絕緣子(或稱啞鈴絕緣子)和蛋形絕緣子。附件主要有滑車、振子支撐、連扳、花藍(lán)螺絲等。天線幕檢查的方法主要有以下兩種。
1.1 落幕檢查法
具體方法如下:將天線幕放至地面進(jìn)行檢查處理,然后重新懸掛。這種方法適用于振子較輕、天線機(jī)構(gòu)簡單或單層的天線幕,如棱形天線、籠形天線、角形天線、對數(shù)周期天線和魚骨形天線幕的檢查。
在天線幕的各個(gè)懸掛點(diǎn)處,通過一個(gè)定滑輪接一根鋼絲繩,一端用卡環(huán)或結(jié)扣的方式與振子尾巴繩連接,另一端接推磨、卷機(jī)機(jī)或直接用人拉,稍用力即可摘開懸掛點(diǎn)。然后慢慢松繩,將天線幕放至地面,進(jìn)行檢查或處理。放天線幕的鋼絲繩要視振子的多少和張力而定,一般采用φ9.3的鋼絲繩,其長度可使振子放至地面?;囈话阌?T左右的單輪活門滑車。動(dòng)力可用推磨或手搖絞車或小型卷揚(yáng)機(jī)等。如果振子懸掛點(diǎn)是在塔上的則定滑輪要掛在塔上稍高于懸掛點(diǎn)處,鋼絲繩穿過滑車與振子尾巴繩連接好后引下至卷揚(yáng)機(jī)。如果振子尾巴繩是經(jīng)塔上滑車懸掛并引至地面的,則在地面固定點(diǎn)掛一滑車,用鋼絲繩穿過滑車與振子尾巴繩連接。
天線幕檢查的要點(diǎn):(1)振子線及連接點(diǎn),特別是分饋線與振子的連接點(diǎn),即饋電點(diǎn),經(jīng)常出現(xiàn)的是打火或斷線,必要時(shí)可用雙金屬線綁扎;(2)振子的支撐點(diǎn);(3)絕緣子的清潔及阻值檢測;(4)最后是金屬件撐圈的防腐涂復(fù)。
經(jīng)過檢查、處理的天線幕。在恢復(fù)時(shí)要注意慢慢提升,邊提升邊整理,避免振子線、下引線出現(xiàn)死彎,待天線幕完成離地后,可先掛好一邊。然后接好下引線,最后用經(jīng)緯儀和拉力計(jì),校正一次天線幕的垂度、中心位置和尾巴繩的張力。
1.2 吊蘭檢查法
對于大型的短波天線如同相水平天線、寬波段同相水平天線和隙縫天線等,一般不能采用落幕檢查。原因是天線幕龐大振子的層數(shù)和例數(shù)多,分饋線和附件多,加之振子線、饋電線經(jīng)長時(shí)間使用會產(chǎn)生時(shí)效硬化,落幕檢查會使銅線造成損害,各層振子在地面重迭堆積使振子機(jī)構(gòu)變形,得不償失。
吊蘭檢查法,即在天線幕頂層振子兩端的懸掛點(diǎn)上方各掛一滑車中穿過一端連接吊蘭,另一端連接一臺卷揚(yáng)機(jī),再吊蘭上栓一根尼龍繩作尾巴繩,吊蘭上的檢查人員,指揮二臺卷揚(yáng)機(jī)升降,同時(shí)指揮尾巴繩的拉緊和放松,可使吊蘭與天線幕保持一定距離,并沿各層振子左右或上下檢查,發(fā)現(xiàn)問題時(shí),卷扣機(jī)叫停,尾巴繩放松,吊蘭即可靠在天線幕的故障位置,處理完故障后,尾巴繩拉緊。吊蘭即離開天線幕,指揮二臺卷揚(yáng)機(jī)升降,吊蘭則繼續(xù)沿天線振子檢查。
一般來說,天線幕的更新不常見,這主要是銅線較鋼鐵耐腐蝕,再加上經(jīng)常維護(hù),一付天線可使用幾十年。但有時(shí)因天線幕先天不足,如振子線使用硬銅線,不如雙金屬線強(qiáng)度大,或雖然使用雙金屬線,但質(zhì)量不好,外層紫銅的搌壓工藝不高,使用過程中開裂。鋼芯生銹,不能保證天線正常工作時(shí),就要更新。
天線幕的更新與制作架設(shè)一付新天線并無太大區(qū)別。為保證不間斷播音,往往按圖紙要求在天線場地附近重新制作一付天線幕,利用較短的停機(jī)時(shí)間,拆除舊的,立即架設(shè)好新的,經(jīng)調(diào)配后,投入使用。
天線幕的更新分為以下步驟。
(1)一般應(yīng)參照原始圖紙或設(shè)計(jì)部門重新出圖。
(2)按圖備料。凡制作天線幕需用的各種材料、元件均應(yīng)備齊,不得隨意更改、替換。
(3)照圖施工。施工負(fù)責(zé)人應(yīng)仔細(xì)研究圖紙,并繪制各部分的草圖保證主要尺寸,交施工人員分別制作,經(jīng)復(fù)核尺寸后組裝。
(4)分幾部分制作。一般天線振子,分配饋線(“十字”等),下引線,附屬線(尾巴線、腰拉幕、重錘線等)應(yīng)分別交給指定人員制作,以保證質(zhì)量。如天線振子,一般一付天線需要做幾十個(gè)振子,為保證機(jī)構(gòu)尺寸相同,不應(yīng)叫給很多人做最好指定2人專門制作?!笆帧被蛳乱€也是一樣,按標(biāo)準(zhǔn)要求,銅線應(yīng)使用直線器拉直,并使用緊線器引力下料,制成的振子,不管是幾線的,每根線都要受力均勻,振子的長度誤差5 mm以內(nèi)。例如,三線振子的制作,下料前應(yīng)計(jì)算制作長度和做份,經(jīng)試驗(yàn)制作后批量下料、張力下料時(shí),凡做頭點(diǎn)均應(yīng)用色筆做標(biāo)記,按標(biāo)記綁扎,做頭要符合要求,二端做好頭后,最后按記號放入三角支撐并綁扎,復(fù)核尺寸并焊頭。
(5)“十字”串的制作。按圖紙要求:如6線的最少使用6只緊線器把6根線拉緊,然后在做頭點(diǎn)做記號,按記號分別綁扎十字絕緣、做頭,經(jīng)復(fù)核尺寸后。用熔化好的焊錫澆焊,待焊頭冷卻后,拆除緊線器。
(6)下引線的制作,也應(yīng)在緊線器刁緊的情況下制作,跨接線的彎制長度應(yīng)小于一個(gè)線經(jīng),即二線間300 mm間距,跨接線的長度為294 mm(使用φ6.0線時(shí)),每隔3 m一對的跨接線應(yīng)牢固綁扎在二線間,為防止變形,最好用焊錫澆焊,然后拆除緊線器。
(7)振子尾巴線,使用鋼絞線的,做頭應(yīng)按拉線做頭要求,使用鋼絲繩的插頭長度應(yīng)不小于繩徑的20倍,其分段尺寸應(yīng)符合圖紙要求。
(8)舊天線的拆除,同于天線幕的落幕檢查。
(9)在新天線幕的各懸掛點(diǎn),串好鋼絲繩,以備掛天線。
(10)新天線幕的組裝,應(yīng)在天線場地進(jìn)行,最好就在塔下,為減少振子的堆積損傷,可以邊懸掛、邊組裝,即組裝一層,使用已串好的鋼絲繩與振子尾巴繩連接,拉起一層,再組裝第二層,拉起第二層,直至全部組裝后,離開地面。同時(shí),用經(jīng)緯儀觀測天線中心點(diǎn)及垂度,當(dāng)天線幕快到達(dá)預(yù)定點(diǎn)時(shí),張力最大,此時(shí)頂層振子可使用推磨。其于各層使用緊線器輔助,慢慢調(diào)整中心位置及垂度,直至基本滿足設(shè)計(jì)要求,此時(shí)可在天線尾繩上逐層加拉力計(jì),調(diào)整張力,同時(shí)觀測垂度直至滿足設(shè)計(jì)要求。若各分部制作和組裝無問題,即可裝下引線與主饋線連接。
(11)天線幕完全掛好后,需要重新校正塔桅的垂直彎曲度。最后按工作頻率對天線進(jìn)行調(diào)配,若天線幕制作尺寸誤差很小,各部位機(jī)構(gòu)尺寸嚴(yán)格,天線調(diào)配會很順利。
發(fā)射天線幕的維護(hù)好壞,影響因素很多,與材質(zhì)有關(guān),與不同應(yīng)用環(huán)境有關(guān),只要我們在工程建設(shè)中,選擇適合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的天線幕材質(zhì),加上平時(shí)合理的巡視和維護(hù),一定能把發(fā)射天線幕維護(hù)工作做好。
參考文獻(xiàn):
[1]張學(xué)田.廣播電視技術(shù)手冊(第6分冊)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2000.6
[2]王增和.天線與電波傳播[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.