淺談高山臺站天饋線系統(tǒng)的故障防范

歐陽永林

（湖南省永州市銅山嶺電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺，湖南 永州 425400）

0 引言

永州市銅山嶺電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺地處海拔1 000 m的孤山頂峰，是湖南、廣西兩省五市縣的交匯點，自然環(huán)境十分惡劣。而天饋線系統(tǒng)作為整套發(fā)射設(shè)備中唯一常年裸露在外的部分，其發(fā)射天線一般都安裝在較高的鐵塔上，以增加射頻輸出信號的覆蓋范圍。因此，稍有疏忽極易出現(xiàn)故障，從而影響播出質(zhì)量和效果，甚至可能導致發(fā)射機受損和停播，對于擔負著大眾傳播信息使命的發(fā)射臺，這種影響有時是致命的，應引起管理人員與技術(shù)人員足夠的重視。

1 天饋線系統(tǒng)簡介

天饋線系統(tǒng)由饋線管、接口接頭、變阻器、功分器、發(fā)射天線及發(fā)射鐵塔組成，是一個有機結(jié)合的物理體系。它的技術(shù)指標有電壓駐波比、反射功率、天線增益、天線的輸入阻抗、天線的前后比、傳輸線的特性阻抗、饋線的衰減系數(shù)、匹配程度以及充氣氣壓等。而發(fā)射機電壓駐波比和反射功率的大小可判斷出天饋線系統(tǒng)的優(yōu)劣程度。天線的種類有很多，按極化方式分有水平、垂直和圓極化方式；按結(jié)構(gòu)形式分有蝙蝠翼天線、偶極子天線和圓極化天線等。從2007年中期起，永州市銅山嶺電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺發(fā)射設(shè)備逐步更新?lián)Q代，從以前的電子管分離式發(fā)射機換成現(xiàn)在的全固態(tài)化發(fā)射機，天饋線系統(tǒng)由之前的蝙蝠翼天線換成現(xiàn)在的偶極子板天線。經(jīng)過幾年的磨合和檢驗，天饋線系統(tǒng)面臨的潛在危害因素逐漸顯露出來，首先從故障實例的解剖來說明，獲得教益，進而防范。

2 故障實例

2008年初，南方爆發(fā)50年一遇的大冰災，永州市銅山嶺電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺的天饋線系統(tǒng)遭遇一次強大的檢驗。冰雪融化的過程中造成了3CH天饋線系統(tǒng)嚴重受損而停播，當時的電壓駐波比為2.08，反射功率為38 W。通過受損情況了解到3CH東面、北面的7個偶極子板天線有1個天線振子斷裂，3個天線振子變形，1個天線振子中的LC阻塞電路脫落，2個天線振子輻射器的玻璃鋼罩出現(xiàn)裂縫導致進水短路。經(jīng)分析，造成3CH停播主要有這幾方面原因：

1）位置。3CH偶極子板天線相對于其他頻道安裝在鐵塔下端。

2）受力程度。鐵塔上端融冰時大塊的冰往下掉，受擊打程度相對嚴重。

3）受擊打數(shù)量。鐵塔上端融冰時，受到冰塊擊打的次數(shù)相對多。

4）抗擊打能力。偶極子板天線由于其結(jié)構(gòu)相對比蝙蝠翼天線抗擊打能力弱。

5）受損恢復情況。偶極子板天線由于振子內(nèi)含內(nèi)導圓銅體，一旦振子變形很難恢復成光滑原貌，只要有痕跡就會產(chǎn)生諧波，不宜再使用。最后把受損的振子和受損振子的玻璃鋼罩換掉，把振子脫落的LC阻塞電路焊接好，3CH恢復了正常播出。根據(jù)永州市銅山嶺電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺多年的經(jīng)驗和實際情況，今年重新把3CH偶極子板天線換成了蝙蝠翼天線，雖然犧牲了少許天線的輸出增益，但換回了可靠安全的正常播出。

3 高山站臺天饋線系統(tǒng)的潛在危害因素

高山站臺天饋線系統(tǒng)面臨的潛在危害因素主要有以下幾種：

1）強風。高山站臺由于地勢海拔高，天饋線系統(tǒng)遭受大風、強風的次數(shù)多，并且強度大，易使饋管的接口接頭等松動及脫落，受到損害的天線振子還可能導致變形斷裂。另外，饋管松動也容易和鐵塔發(fā)生磨損。

2）霧氣和雨水。天饋線系統(tǒng)中的饋線管接口接頭和玻璃鋼罩若松動、開裂或者饋線管的充氣氣壓不足和泄掉，易使雨水、霧氣進入其中，造成部分短路，影響播出質(zhì)量。

3）溫差。高山臺站地勢海拔較高，日晝溫差有時比較大，時間長了會使天饋線系統(tǒng)的一些元器件受到熱脹冷縮的影響而開裂，若在雨、雪、霧天時會造成發(fā)射機電壓駐波比和反射功率增大，射頻輸出功率降低。

4）冰和雪。高山臺站冬季時，冬雨、冰雪嚴重，天饋線系統(tǒng)和鐵塔經(jīng)常被冰、雪包裹成一個整體，融冰時，大塊大量的冰往下掉，易使安裝在鐵塔下端的天饋線系統(tǒng)受到損害，嚴重時可導致該頻道發(fā)射機停播。

5）生銹。受氧化作用的影響，長時間會使高山臺站鐵塔生出一層厚厚的銹，影響鐵塔的安全。

6）松動、脫落和開裂。這里單獨把它列舉出來是因為高山站臺的天饋線系統(tǒng)由于風、雪、冰、雨等因素的影響經(jīng)常會造成接口接頭、玻璃鋼罩、振子內(nèi)導體、LC阻塞電路和彈接片等部件松動、脫落或開裂，影響發(fā)射機安全正常播出，是易發(fā)現(xiàn)象。

4 應對措施

應對措施主要有：

1）要改變重發(fā)射機運行和輕天饋線系統(tǒng)防范保護的觀念，不能等到天饋線系統(tǒng)出問題時才引起重視，要有防范于未然的意識。

2）天饋線系統(tǒng)的所有部件要安裝牢固，便于操作。對于易受強風、強雪、強冰損害的部件可在不影響其性能的情況下，適當做一些如鋼管保護網(wǎng)之類的防護措施加以防范，免受損傷。

3）要因地制宜，根據(jù)各高山臺站的不同情況，各頻道天饋線系統(tǒng)安裝的不同位置合理選配不同的發(fā)射天線。如永州市銅山嶺電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺3CH的天饋線因各種因素的制約只能安裝在鐵塔桅桿的下端，易受冰、雪的影響，因而重新使用了強度較高的蝙蝠翼天線，確保了頻道的正常播出。

4）天饋線系統(tǒng)所有的接口接頭、法蘭盤及玻璃鋼罩等都要密封好，并使饋線管充上干燥的空氣，保證足夠的氣壓，以便雨、霧天氣時，防止潮濕水氣的進入。

5）注意饋線管的安裝及固定，防止與鐵塔在風、雪、冰的天氣中發(fā)生磨擦和撞擊，受到損害，從而影響天饋線系統(tǒng)的直流電阻和絕緣電阻的阻值變化。

6）對于天饋線系統(tǒng)的維護，一是要注意其直流電阻的變化，二是注意部件絕緣電阻的變化，這兩個阻值的變化可以一定程度反映出天饋線系統(tǒng)的優(yōu)劣程度。

7）定期測量和記錄天線的各項電參數(shù)，檢查天饋線系統(tǒng)的銹蝕、松動、脫落以及開裂情況。準備好一定的備用器件和密封材料，隨時把受損部件更換，保證發(fā)射機優(yōu)質(zhì)、安全播出。

8）高山臺站的鐵塔保證3～5年內(nèi)維護一次，去銹要干凈，特別是螺帽、縫隙和拐彎處要注意，不留死角。油漆里層至少有2～3遍防銹漆，保證鐵塔長期安全可靠。

5 小結(jié)

天線的作用是將發(fā)射機所產(chǎn)生的射頻電能轉(zhuǎn)換成向自由空間輻射的電磁波，通過天饋線系統(tǒng)的合理設(shè)置與良好性能，可以有效地提高射頻輻射的效能。許多人認為，對于覆蓋區(qū)域的擴大，通常考慮對發(fā)射機輸出功率的增大，信號強度就會越強，這種認識是片面的。對于廣播電視系統(tǒng)來說，重要的是提高有效輻射功率，它是發(fā)射機的輸出功率乘以天線增益，再減去傳輸饋線損耗后的結(jié)果。天饋線系統(tǒng)的性能優(yōu)劣關(guān)系到信號播出質(zhì)量的好壞，劣化嚴重時會造成停播事故。應把天饋線系統(tǒng)與發(fā)射機設(shè)備看成一個統(tǒng)一的體系，認真維護和保養(yǎng)，不能顧此失彼。