廣播電視發射天線技術及其應用維護

肖木森

引言：廣播電視發射天線在廣播電視無線發射系統中占據著重要的位置，它是調頻廣播和電視天線發射系統中的重要組成部分。本文分析了廣播發射天線的運行原理以及其作用機理。

一、廣播天線的概括

（一）天線的極化方式

極化是指電場矢量端點跟隨時間不斷地變化運行軌跡的一種狀態。天線輻射的電磁波有三種形式，分別是線極化、橢圓極化、圓極化。在矢量空間里保持固定不變的電磁波就是線極化波，與水平地面保持平行的是水平極化，與地面垂直的稱垂直極化波，與地面之間又傾斜的叫斜線極化。在電場矢量的周期內，垂直于傳播方向的平面內，端點的運行軌跡呈現一個圓形，這被稱之為圓極化。沿著電磁波傳播的方向去看，與時間順序的指針移動方向一致的是右旋極化，相反的方向就是左旋極化，運動軌跡是橢圓的就稱橢圓極化。輻射某種電磁波的天線，被叫做某種極化天線。

（二）天線的增益

通過對天線朝向收發信號能力的判定，這里用天線增益來對這個能力進行評定，是選擇發射天線的主要參考依據。正常情況下，天線增益的提高可以通過減小垂直面向輻射的波瓣寬度，在平行的層面保持全向的輻射。在相同的條件下，如果天線增益越高，則電磁波的距離就越遠。以天線為中心的方向性圖，在恒定的距離下會因為空間的不斷變化而形成一個空間立體的模型。場強、功率密度、相位和極化是輻射的特性，通常情況下，場強方向圖和功率方向圖是最常用到的。在對天線的方向性進行描述的時候，通常用E面和H面的方向圖來作為描述對象。E 面是以天線中心為基準，和天線極化、傳播方向平行的平面上，通過極化波場強和射線角度的關系的圖形來確定的。另外一個則是天線中心和E面的垂直上獲得的極化波場強和射線角度關系的圖形。這兩個一個是水平方向圖，一個是垂直方向圖。

（三）天線的輸入阻抗

天線的輸入阻抗是放映電斷輸入電壓和輸入電流的比值情況的。天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗時，是天線與饋線鏈接的最好情況。因為在這種情況下，饋線的終端沒有功率放射和駐波，天線的輸入阻抗和頻率的變化處在一個相對平緩的階段。消除天線輸入阻抗的電抗分量是天線匹配工作的主要職能，匹配的優勢可以用四個參數來反映和衡量，概括起來就是放射系數、行波系數、駐波、回波。這四個參數都有自己固定的數值關系，運用過程中選擇哪一個，參照個人使用習慣。駐波的使用是最頻繁的，在匹配上能發揮相應的特殊功能。

（四）天線的主瓣

在天線主瓣中包含了幾項內容，波瓣寬度描述的是主板中功率密度是最大值一半的夾角；主瓣指的是輻射在最大方向上的波瓣；副瓣指除去方向圖中所有主瓣以外的波瓣；副瓣電平表述的是主瓣的最大功率和副瓣最大功率之比的分貝值；前后比則是方向圖中的數學表達。

二、廣播發射天線的原理

中波廣播發射天線技術通常情況下都是運用垂直結構的振子單桅桿拉線鐵塔的方式，在這個鐵塔的底部用絕緣材料做成，內部的天線并沒有與鐵塔的底部相接處，經過了饋線和天調網絡這兩個裝置處理。地網是一種銅質網線，它是以鐵塔底部為圓心，1米為半徑，深度為0.8米輻射范圍內設置的。這個裝置主要用來避免大地對電流的損耗，使得整個天線輻射率位于一個計較高的的水平。這些裝置設備中的每一項參數都會對整個天線系統工作帶來一定的影響，中波發射天線要求發射的垂直極化波必須滿足兩個因素的制約。其一，中波廣播天線的自身結構是由特定的性質所決定；其二，天線垂直發射的極化波相比其他方向的在水平上要小很多。除此之外，天線垂直方向的圖在沿地面低御角部分的場強要高，對高仰角的場強要求要小。

三、廣播電視的發射天線技術

（一）廣播發射技術

在各個廣播電臺中使用的都是立體聲頻道發射機，這種新型的設備在功能上有很多的優勢，可以通過直接調頻和間接調頻的方式來實現各頻道之間的轉換，在操作步驟上來說，有單聲道調頻和立體聲調頻的雙向選擇。同時還有多頻道調頻功能，滿足各種不同的需求。

（二）電視發射技術

電視發射系統的構成和廣播發射系統存在著一些類似的地方，電視發射系統中有個最重要的設備們就是電視發射機。其他的基礎設備有天饋線、微波機、收轉機、變電站、接受站和冷卻設備組成。電視發射的原理是通過電視發射機在低電平的狀態對電視設備中的頻進行調試，經過相應的技術處理之后再經過變頻器的使用來篩選功率計較大的射頻信號。利用饋線將這些信號以電磁波的形式傳播到指定的接收站接受。

四、廣播電視天線技術的特性

（一）廣播電視發射天線技術的特點

在廣播電視發射天線中包含了兩個部分，一個是圖像發射，另一個是半音發射。針對一般特性的敘述內容可以將其分為輸入特性和輸出特性。在內容形式上，輸入特性相對簡單，只包含了視頻和音頻信號的輸入工作。而輸出特性的內容就保函的較多，分別是輸出功率、影聲功率、工作頻率、輸出負載、阻抗和已調信號波形的穩定等特性。

（二）單通道或合方式的傳輸特點

針對這個部分的特性指的是圖像通道傳輸和半音通道傳輸。具體的圖像通道傳輸包含了線性和非線性失真。而半音傳輸則是指音頻振幅頻率特性、音頻波失真、調頻雜音和內在電磁波雜音等。

五、廣播電視發射天線技術的運用和維護

隨著廣播電視行業的快速發展，面對當下的情況，各地區必須要加大相應的發射功率，以此來滿足不斷增加的天線高度。大多數的調頻天線都被固定在鐵塔上面，這樣就無形中增加了安裝和維護的難度，鐵塔的高度有上一百米多米，而天線架在這樣高的鐵塔上面。這樣曝露在空氣中會受到環境帶來的嚴重影響，遇到風雪、冰凍都會對天線造成致命的傷害。各種惡劣環境的影響，都是天線的使用壽命大大縮減，長時間的陽光暴曬和各地區溫度差異都是天線老化的罪魁禍首。面對這樣自然災害的威脅，作為工作管理人員，因為實際檢修的苦難而無法及時的對這一現象做出處理，因此在天線材料的選擇上，就必須實行一些先進的工藝流程，確保材料各項性能優質。

面對這樣的情況，應該采取積極有效的措施辦法來解決這些問題。首先，在內部的管理上加強工作，當在監視機房發現饋線和駐波比不正常變化的情況時，應該立即找到產生這一現象的原因，并用有效的辦法解決該問題。具體的方法是通過分段測量駐波比的辦法來判斷是否因為住饋線出故障而引起的。在經過這一步處理之后，再對分支電纜或天線單元進行判斷是否出現問題，這項操作可以在鐵塔下面或者上面進行，這需要根據實際情況中的設備類決定。一般情況下，遇到雨雪天氣時，天線的接頭和功能器比較容易受潮，引起這部分的電阻下降和短路情況的發生。再通過這一些的排查措施中，針對問題適用合理的解決辦法。將問題處分段的進行絕緣檢查，然后打開出問題的部分，將其中出問題的部分吹干，并將破損的零件換掉，重新的對其進行密封處理。在遇到其他類型的問題時，操作流程都是一樣的，需要保證操作的規范和安全性，切實做到對及時有效地解決問題。

參考文獻

[1]譚淑霞.廣播電視發射天線技術應用研究[J].科技信息，2012（23）.

（作者單位：建平縣深井鎮廣播電視服務站）