淺談高山臺站天饋線系統的故障防范

歐陽永林

（湖南省永州市銅山嶺電視調頻轉播臺，湖南 永州 425400）

0 引言

永州市銅山嶺電視調頻轉播臺地處海拔1 000 m的孤山頂峰，是湖南、廣西兩省五市縣的交匯點，自然環境十分惡劣。而天饋線系統作為整套發射設備中唯一常年裸露在外的部分，其發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，稍有疏忽極易出現故障，從而影響播出質量和效果，甚至可能導致發射機受損和停播，對于擔負著大眾傳播信息使命的發射臺，這種影響有時是致命的，應引起管理人員與技術人員足夠的重視。

1 天饋線系統簡介

天饋線系統由饋線管、接口接頭、變阻器、功分器、發射天線及發射鐵塔組成，是一個有機結合的物理體系。它的技術指標有電壓駐波比、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、匹配程度以及充氣氣壓等。而發射機電壓駐波比和反射功率的大小可判斷出天饋線系統的優劣程度。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；按結構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頻轉播臺發射設備逐步更新換代，從以前的電子管分離式發射機換成現在的全固態化發射機，天饋線系統由之前的蝙蝠翼天線換成現在的偶極子板天線。經過幾年的磨合和檢驗，天饋線系統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50年一遇的大冰災，永州市銅山嶺電視調頻轉播臺的天饋線系統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裂縫導致進水短路。經分析，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）受擊打數量。鐵塔上端融冰時，受到冰塊擊打的次數相對多。

4）抗擊打能力。偶極子板天線由于其結構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含內導圓銅體，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。根據永州市銅山嶺電視調頻轉播臺多年的經驗和實際情況，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的潛在危害因素

高山站臺天饋線系統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，天饋線系統遭受大風、強風的次數多，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生磨損。

2）霧氣和雨水。天饋線系統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，天饋線系統和鐵塔經常被冰、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受到損害，嚴重時可導致該頻道發射機停播。

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由于風、雪、冰、雨等因素的影響經常會造成接口接頭、玻璃鋼罩、振子內導體、LC阻塞電路和彈接片等部件松動、脫落或開裂，影響發射機安全正常播出，是易發現象。

4 應對措施

應對措施主要有：

1）要改變重發射機運行和輕天饋線系統防范保護的觀念，不能等到天饋線系統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之類的防護措施加以防范，免受損傷。

3）要因地制宜，根據各高山臺站的不同情況，各頻道天饋線系統安裝的不同位置合理選配不同的發射天線。如永州市銅山嶺電視調頻轉播臺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、冰的天氣中發生磨擦和撞擊，受到損害，從而影響天饋線系統的直流電阻和絕緣電阻的阻值變化。

6）對于天饋線系統的維護，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的優劣程度。

7）定期測量和記錄天線的各項電參數，檢查天饋線系統的銹蝕、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，保證發射機優質、安全播出。

8）高山臺站的鐵塔保證3～5年內維護一次，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

天線的作用是將發射機所產生的射頻電能轉換成向自由空間輻射的電磁波，通過天饋線系統的合理設置與良好性能，可以有效地提高射頻輻射的效能。許多人認為，對于覆蓋區域的擴大，通常考慮對發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。對于廣播電視系統來說，重要的是提高有效輻射功率，它是發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果。天饋線系統的性能優劣關系到信號播出質量的好壞，劣化嚴重時會造成停播事故。應把天饋線系統與發射機設備看成一個統一的體系，認真維護和保養，不能顧此失彼。