調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)天線維護(hù)及實(shí)施要點(diǎn)研究

劉杰

（信陽廣播電視臺(tái)，河南 信陽 464000）

0 引言

調(diào)頻廣播信號(hào)覆蓋范圍廣、立體聲效果好，已成為當(dāng)下廣播覆蓋最重要的一種方式，尤其是隨著汽車廣播的興起，調(diào)頻廣播在城市群內(nèi)的受眾呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)。發(fā)射天線是調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)的末端設(shè)備，負(fù)擔(dān)著將調(diào)頻電磁波信號(hào)向四周輻射的作用。由于長期處于室外環(huán)境下，受自然環(huán)境影響，難免會(huì)出現(xiàn)連接處破損等現(xiàn)象，影響駐波比，并對(duì)播出造成影響。本文分析了調(diào)頻天線的種類以及針對(duì)調(diào)頻發(fā)射天線的維護(hù)措施。

1 調(diào)頻發(fā)射機(jī)天線工作原理及特點(diǎn)

調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的天線有許多種型號(hào)規(guī)格，其中垂直型天線功率高利用率較為廣泛。它的整體設(shè)計(jì)具備框架簡單、構(gòu)建清晰、存在極性化的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而且不需要人為操作進(jìn)行調(diào)節(jié)。在外部環(huán)境安裝時(shí)，受環(huán)境地貌和極端氣候的影響性較小，安裝、調(diào)試和應(yīng)用過程中，將天線架設(shè)在固定接地位置，對(duì)子午線和赤道方向性要求比較小。調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)一般是根據(jù)其偶極子特點(diǎn)，以及其固定位置來進(jìn)行安裝。調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)呈現(xiàn)水平形式的情況下，它的結(jié)構(gòu)類似于圓形。垂直的環(huán)境中，它的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和構(gòu)建與水平形勢(shì)下比較相似。調(diào)頻廣播頻帶寬可進(jìn)行高質(zhì)量的廣播調(diào)頻，發(fā)射機(jī)天線抗干擾性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)單聲、立體聲等多節(jié)目廣播[1]。

2 調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)比較常用的天線

調(diào)頻廣播可根據(jù)自己的節(jié)目、發(fā)射機(jī)功率、塔高以及覆蓋的范圍，選擇不同的發(fā)射天線。

2.1 蝙蝠翼天線

調(diào)頻廣播電臺(tái)一般采用蝙蝠翼天線作為發(fā)射天線，它的構(gòu)造結(jié)構(gòu)比較簡單，是一種水平極化天線。蝙蝠翼振子的每個(gè)振子翼都會(huì)使用一根特殊的阻抗分支電纜線芯，每一層里面都有四個(gè)振子儀，在高空架起物的四周垂直安裝，形成對(duì)稱振子。在水平面上呈現(xiàn)無輻射、無方向的輻射，天線有長有短，通過調(diào)節(jié)振子的長度和角度選擇最佳的輻射特性，這種長度和角度的調(diào)節(jié)，即符合了電容分布又提高了電阻阻抗的特性。蝙蝠雙翼天線呈現(xiàn)出寬頻帶的優(yōu)點(diǎn)，不用絕緣子也可固定在支柱上，而且功率容量大，如果想提高篇幅翼天線的方向性，可以采用兩個(gè)正交天線或使用多層天線。它特別適用于安裝在廣場桅桿上，即使在結(jié)冰嚴(yán)重的情況下，天線仍然可以正常運(yùn)行工作，適合組陣方式來實(shí)現(xiàn)輻射的態(tài)勢(shì)，還可以全方位對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行覆蓋。水平極化和垂直極化由天線型號(hào)而定，惡劣環(huán)境應(yīng)用尤其適合安裝在方塔和桅桿上。蝙蝠翼天線的駐波性擁有高功率容量，提供了調(diào)頻廣播多通道運(yùn)行的最佳解決方案。

2.2 雙偶板極天線

雙偶板極天線系統(tǒng)主要是由單元板天線和分饋電纜與功率分配器共同組成。發(fā)射出的頻率工作頻帶一般在87-108MHZ，單元輸入接口處技術(shù)指標(biāo)控制在L36K或L27K之間，特性阻抗值50歐姆。因?yàn)樘炀€屬于精密設(shè)備，在運(yùn)輸和裝卸時(shí)要注意安全，嚴(yán)禁與腐蝕性的物品放置一起?？筛鶕?jù)自行需要選擇不同的天線層數(shù)和不同的排布方式，以期達(dá)到較好的輻射效果。排布成相鄰兩面布置、正面布置以及四面布置，它的極化方式會(huì)選擇水平或垂直。可相互組合四面布置安裝在鐵塔架子周邊，采用90度相差蛻變的方式，獲得水平面無方向性的方向，阻抗方面也會(huì)得到很好的改善。也可以通過在不同方向安裝不同數(shù)量的主板天線組合，得到需要的水平面方向。這種天線可以根據(jù)安裝方式，來作為垂直極化天線使用，因其安裝方便效果理想的特征得以普遍采用[2]。

3 調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)天線的維護(hù)任務(wù)

發(fā)射天線是用來發(fā)射或接受空間電磁波的設(shè)備，屬于無線電通信的重要環(huán)節(jié)。天線發(fā)射出的電磁波在各個(gè)方向上并不相同，有大有小，甚至還有零點(diǎn)，這些統(tǒng)稱為方向性。發(fā)射功率最大的方向也是接收效果最好的方向，叫做互易性。我國調(diào)頻廣播大多是垂直極化，所以接收機(jī)天線應(yīng)垂直架設(shè)。

3.1 周邊環(huán)境維護(hù)

在使用調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)時(shí)，首先要對(duì)外部環(huán)境以及天線運(yùn)作情況進(jìn)行詳細(xì)檢測和具體分析。一般情況下，天線所處的位置常常緊固在鐵塔上，或是在較高的山坡上，。位置的特點(diǎn)決定了發(fā)射天線區(qū)域環(huán)境內(nèi)風(fēng)力較大，會(huì)引發(fā)天線的劇烈波動(dòng)、機(jī)械設(shè)備的頻繁震動(dòng)，從而影響天線的整體結(jié)構(gòu)以及內(nèi)在金屬裝置元件發(fā)生損毀。天線始終處于運(yùn)作的形態(tài)，容易受到周圍環(huán)境、以及當(dāng)?shù)貧夂虻母鞣N影響，致使天線的使用壽命減緩。面對(duì)這一情況，工作人員要充分做好天線檢修及維護(hù)準(zhǔn)備工作。執(zhí)行人員要按照發(fā)射機(jī)天線的型號(hào)、規(guī)格，和當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境以及氣候等多方面相結(jié)合，制定出合理有效的檢測周期。在檢測中要不放過每一處細(xì)節(jié)、找到問題引起的原因、排除相關(guān)隱患，將所有問題及時(shí)得到妥善處理。

3.2 發(fā)射機(jī)天線構(gòu)件及接口維護(hù)

一般情況下，調(diào)頻天線都固定在鐵塔上，它的發(fā)射功率從以往的幾十瓦到目前的1千瓦、3千瓦甚至達(dá)到10千瓦。調(diào)頻廣播是促成廣播覆蓋的主要工具，由于功率在不斷增加，造成天饋線的高度也在逐漸增高，發(fā)射天線維護(hù)以及管理已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。調(diào)頻天線架一般設(shè)置在幾十米或幾百米的高空，在高空中機(jī)械振動(dòng)不止，風(fēng)力也容易造成金屬構(gòu)件及組成部件受損。而且，因其運(yùn)作環(huán)境存在溫差大、濕度大的特點(diǎn)，部分地方還存在酸雨現(xiàn)象，就會(huì)造成天線上的絕緣材料或金屬材料腐蝕、老化現(xiàn)象加速。所以我們?cè)谶x擇天線的安裝時(shí)，除要具備選擇優(yōu)良的產(chǎn)品以外，還要加強(qiáng)天線的維護(hù)以及管理檢修工作。如果發(fā)生異常，需盡快查找原因，將各系統(tǒng)參數(shù)恢復(fù)到正常值。查找的主要方法有測量駐波比，在主饋電纜的終端上接上50歐標(biāo)準(zhǔn)電阻，輸入端測量駐波比，可判斷出主饋電纜是否出現(xiàn)問題。天線的測量、檢測也可在天線上橫波分段進(jìn)行，用排除法判斷出分支電纜的問題所在，排除天線單元是否出現(xiàn)問題，根據(jù)檢測儀器裝備情況，實(shí)施塔上或塔下作業(yè)操作。在雨天、雪天及風(fēng)力強(qiáng)勁時(shí)，天線的分支接頭或者是功分器最是容易受潮進(jìn)水，致使絕緣電阻下降形成短路。

分段測量絕緣的方法可以快速找到故障節(jié)點(diǎn)，打開故障發(fā)生點(diǎn)，使用熱風(fēng)將潮濕的地方進(jìn)行烘干處理，隨后重新密封，這樣一來，發(fā)射機(jī)駐波比的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)就會(huì)恢復(fù)正常準(zhǔn)確值。還有，工作人員要經(jīng)常查看饋線的絕緣電阻是否大于100兆歐，查看外導(dǎo)體的絕緣接地是否存在異常，有沒有饋線過熱現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 功分器和線路維護(hù)

功分器設(shè)備進(jìn)行檢測和維護(hù)時(shí)，要先從安裝穩(wěn)定性開始，查看安裝是否牢固、穩(wěn)定，是否存在有松動(dòng)的情況，工作時(shí)關(guān)聯(lián)接口有沒有裂紋出現(xiàn)，或者是溫度是否過高，風(fēng)控系統(tǒng)和主控系統(tǒng)結(jié)合密封處是否出現(xiàn)老化現(xiàn)象，是否存在雨水打濕現(xiàn)象，還需檢測諧波短路的工作情況[3]。

對(duì)電線線路進(jìn)行檢測是整個(gè)發(fā)射天線系統(tǒng)監(jiān)測中最為重要的環(huán)節(jié)，不僅需要細(xì)心，還需要反復(fù)觀察、監(jiān)測以及維護(hù)，并做出準(zhǔn)確判斷。從主柜和分配系統(tǒng)開始，首先要檢查系統(tǒng)連接處，測量其在工作時(shí)溫度是否存在過高的情況，發(fā)現(xiàn)接口處溫度過高時(shí)，需及時(shí)拆卸對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢查做進(jìn)一步維修。查看密封設(shè)備的材料是否存在老化現(xiàn)象，密封設(shè)備是否還具備應(yīng)用性，查看卡扣的堅(jiān)固度有沒有松動(dòng)現(xiàn)象，有沒有漏氣現(xiàn)象發(fā)生等異常情況。這一系列工作完成后，還要對(duì)天線振子以及桅桿等輔助系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)系統(tǒng)和裝置的整體安全性。

4 調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)天線維護(hù)中的實(shí)施措施

4.1 準(zhǔn)確判斷運(yùn)行的安全性

觀察調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)天線線路的主要饋線駐波比例存在的變化，如果發(fā)生異常，發(fā)現(xiàn)駐波比例較大，就反映了調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)天線存在異常，不符合運(yùn)作條件。發(fā)射機(jī)天線在日常運(yùn)作中，它本身相應(yīng)的自有作用會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行自行保護(hù)，檢修中發(fā)現(xiàn)類似的問題時(shí)，我們可以利用分段方法進(jìn)行逐步檢測，查看正常及變化曲線[4]。發(fā)射機(jī)關(guān)閉后，及時(shí)利用掃描設(shè)備對(duì)發(fā)射機(jī)天線進(jìn)行檢測，如有發(fā)現(xiàn)問題或故障存在，可在電線的主要線路中設(shè)置電阻，保證電阻阻值在50歐姆。在輸入端輸入駐波比后，判斷線路安全運(yùn)行情況，即判斷主柜線路的安全性。如此以來，在主饋線路進(jìn)行檢測完畢后，如無發(fā)現(xiàn)異常或排除安全隱患后，就可針對(duì)下一環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測任務(wù)。

4.2 選擇正確的解決方法

檢測時(shí)，在塔桿主要饋線路系統(tǒng)中利用四個(gè)組電阻阻值在50歐姆的電阻，架設(shè)在主要饋線路系統(tǒng)中，并在主要的關(guān)聯(lián)口輸入駐波比，同時(shí)檢查功分器是否出現(xiàn)異常，排除安全隱患后就可以繼續(xù)進(jìn)行下一步的線路檢查工作。在主要饋線線路中給出駐波比數(shù)值，一次檢測判斷安全性，在不斷檢測中要注意安全、細(xì)心，從細(xì)節(jié)入手增加關(guān)注度，對(duì)每個(gè)線路和每一臺(tái)設(shè)備的檢查比對(duì)出的數(shù)值進(jìn)行仔細(xì)記錄、認(rèn)真分析，觀測到數(shù)據(jù)值和信息不穩(wěn)定或者較差時(shí)，判斷系統(tǒng)故障節(jié)點(diǎn)[5]。

5 結(jié)束語

調(diào)頻發(fā)射機(jī)具備有不同型號(hào)、類別，所以天線的選材和使用也要根據(jù)發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)慎重選擇進(jìn)行安裝，這就對(duì)我們的工作者提出了生產(chǎn)性的相關(guān)要求。不僅需要考慮發(fā)射機(jī)天線構(gòu)件在實(shí)際利用時(shí)的各種影響，還要比對(duì)核實(shí)天線運(yùn)行時(shí)可能產(chǎn)生的各種參數(shù)，在保證發(fā)射機(jī)正常、安全的情況下，實(shí)時(shí)調(diào)整天線的使用范圍、使用型號(hào)，擇優(yōu)選擇性能穩(wěn)定，適應(yīng)本區(qū)域安裝環(huán)境的廣播發(fā)射機(jī)天線。