廣播電視發射天線技術及其應用研究

摘 要：在廣播電視技術中，廣播電視發射天線技術是其重要組成部分。廣播電視要接受信號，其發射天線必不可少，要接受穩定、較強的信號更離不開深湛的廣播電視發射天線技術。提高廣播電視接收信號的能力，需要對廣電工程的天線及參數設置進一步優化，以完善其實際性能。

關鍵詞：廣播電視發射天線技術；原理；特征；應用

中圖分類號：TN948.53 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0055-02

廣播與電視是兩種日常生活中常見的媒體傳播方式，人們可以通過它們獲取各種信息，了解社會新動態。廣播與電視傳播信息首先要接受衛星信號，而接受信號就離不開天線，如今廣播電視發射天線技術用現代化的全固態晶體管發射設備代替了以前的電子管，改善了傳統技術的許多缺陷，具有耗能低、質量好、故障少的特點，廣播電視發射天線技術已逐步進入數字化全新時代。廣播電視發射天線技術與微波傳輸相比，具有穩定、噪音少、信息量大、便捷有效等明顯優勢，是一種新型的信號傳播方式。

1 廣播電視發射天線的基本原理

廣播電視信號主要依靠廣播臺、電視臺的發射機發出中波或短波，天線接受中短波后將其轉化為電磁波，然后再發射出去，收音機和電視機天線接收到電磁波，經過相關內部系統合理處理后轉換成能聽或能看的信息，最后再通過廣播和電視將這些信息傳播給觀眾。在整個傳輸過程中，天線承擔著接收中短波和發射電磁波的重要責任，它無需與發射機相連，只需通過饋線和天調網絡即可完成信號傳輸工作。天線的具體工作原理就是在廣播臺、電視臺發射機發出的中短波信號功率后，將其轉化為電磁波，然后利用饋線將電磁波發射出去，使電視機、收音機接收到信號，從而完成整個信號傳輸程序。

2 廣播電視發射天線的概況

天線的功能包括主瓣、極化方式、增益、輸入阻抗四個方面，它們在天線信號傳輸過程中發揮著重要作用。天線的主瓣是天線的一個檢測工具，主要檢查天線功率射擊是否集中。主瓣包含的輻射非常大，其輻射功率以主瓣寬度來衡量，在天線方向圖中主瓣發揮重要作用。天線的極化方式是天線輻射時形成的電場強度方向，是一種電磁波，一般情況下，天線中的電場強度都用極化方式來衡量，而電場強度是決定電波以何種形式發射的重要依據。增益與天線密切相關，它是天線產生信號的功率密度比值，若增益增加，其天線的發射范圍也隨之擴大，是發射天線運行質量的重要保證。輸入阻抗是一個電路輸入端的等效阻抗，是天線工作時產生電流和電壓的比例值，與饋線特性阻抗有明顯差異。廣播電視發射天線是一個轉換器，主要是將電視、廣播輸出地圖像和聲音信號轉換成電磁波發射出去，然后通過計算機處理，轉化為可視化信息傳遞給觀眾。

3 廣播電視發射天線技術的特點

3.1 一般技術特點

根據傳輸方向的差異，廣播電視發射天線技術包括輸入和輸出兩種特性。其中輸入特性主要指電視機的音頻、視頻信號在輸出過程中產生的阻抗。電視臺、廣播臺發射機輸出的信號功率，影像與聲音功率的比值，饋線承載電磁波的穩定性，天線發射信號產生的負載阻抗，電視機或收音機的各個工作頻段特點，視頻和音頻輸出端的功率、媒體調制設備制式和電平變化等與廣播電視發射天線技術的輸出特性密切相關。

3.2 傳輸技術特點

除了一般特性外，廣播電視發射天線技術的還有第二個特性，就是傳輸特性，而傳輸特性又包括兩個：其中第一個傳輸特性是指廣播聲音、電視圖像通道的傳輸特性，這一特性中有兩種情況，即線性失真和非線性失真。廣播電視發射天線技術的第二個傳輸特性包括交叉調制、音頻振幅一頻率特性、音頻特性等，其中音頻特性有調頻內在電磁波雜音，調幅雜音、頻段，調試設備的功能。

3.3 安裝技術特點

隨著人們生活水平的提高，廣播、電視幾乎成了日常和生活的必需品，因而，人們對廣播電視發射天線技術也有了更高的要求。為了獲取更多的電視信號，廣播電視發射天線最好放置比較高的地方，如屋頂或塔尖上。同時注意優化天線，不僅要性能穩定，還能防風雨、避雷，使發射天線既能夠接受穩定的信號，還不會因天氣原因造成損壞，失去接受信號的功能。另外，在設計安裝時也應密切考慮天線的發射范圍，要著力提高天線的發射功率，從而達到擴大天線發射范圍的目的，使人口密集地區的所有家庭都能接受信號。

4 廣播發射技術和電視發射技術

4.1 廣播發射技術

當前調頻廣播臺使用的發射機主要就是立體聲調頻發射機，它是一種多功能發射機。立體聲調頻發射機不僅可以采用立體聲道進行調頻，還可以采用單聲道調頻另外還可以調頻多節目。廣播發射技術使廣播電臺播放的廣播效率高、噪音小、線性失真少、無串信現象，從而實現多功能廣播。

4.2 電視發射技術

電視發射系統的主要設備是電視發射機，除此之外還包括控制設備，饋線，冷卻系統，音頻，檢測系統，視頻輸入設備，天線系統和雙工器。電視信號的發射機制是：電視發電機處于低電平時，對電視設備的中頻進行調試，然后采用變頻器篩選射頻信號，變頻器選出功率比較大的射頻信號，通過饋線將篩選出的射頻信號傳給天線，天線再將其轉化為電磁波，然后以電磁波的形式將信號發射到預定接受地點，電視通過這種方式完成整個發射過程。

5 廣播電視發射天線技術的應用

5.1 蝙蝠翼天線的應用

蝙蝠翼天線又被叫做正交振子天線，是廣播電視天線的常見類型，其主要由兩個形式一樣同時正交的對稱振子構成， 對稱振子使用的是半波振子，激勵電流的大小無差別。在蝙蝠翼天線所處的平面內，法線方向是圓極化，而輻射場則是線極化。當對稱振子在水平位置時，能使一般的電視廣播達到滿意效果，其原因是對稱振子面積較大，能確保整個同頻中匹配良好，從而解決電波反射在電視機畫面產生的重影的問題。此外，蝙蝠翼天線因為同頻的帶寬度達到25%，駐波系數低于1.1，因而不需要使用介質絕緣子，天線桿與振子都比較固定、可靠，且蝙蝠翼天線軸向輻射比較小，功率容量卻比較大。蝙蝠翼天線是目前廣播電視天線常用類型。

5.2 縫隙天線的應用

縫隙天線也是如今廣播電視天線的常見類型，由于它是導體面上開縫產生的天線，因而又稱開槽天線。縫隙天線形狀一般為長條形，其長度是半個個波長。縫隙天線以跨接的形式，實現窄邊饋電的傳輸。一般情況下，縫隙天線被應用于微波波段電子對抗、導航、通信設備、高速飛行器、雷達等方面，我國第一顆人造衛星上用的也是縫隙天線。縫隙天線由于結構簡單，容易實現控制特定的口徑場的分布，因而越來越被人們廣泛應用。

5.3 廣播電視發射天線技術的應用現狀

相關數據顯示，目前我國的廣播電視發射天線技術首先在許多中大城市實現了數字電視和數據傳輸，并逐漸向中小城市、鄉村擴散普及。科技的發展使現今廣播、電視接收的信號更強、質量更佳。數字化技術實現了發射天線直接傳輸廣播電視直播信號的問題，改變了傳統的信號傳輸方式，并在傳輸過程心中消除了微波噪音，使信號的保真度和可靠性大大提高。另外，新材料、新技藝的出現與應用拓寬了廣播電視信號發射的傳輸頻，也進一步提高了通信容量，不僅減少了廣播、電視信號之間的相互干擾，同時還增強了抵抗外來干擾的能力。

6 結 語

社會信息化和網絡化促進了廣播電視發射天線技術的發展，這是新的機遇也是挑戰。面對今天科技高速發達的科技，廣播電視發射天線技術需要不斷革新、發展，開發新的技術，逐步實現智能化和信息化，以促進廣播、電視事業不斷發展，滿足群眾的多元化信息需求，為社會提供更便捷、更優質的公共服務。

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