淺談10千瓦發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試

何志強(qiáng)　哈斯布和

摘 要：在調(diào)頻廣播以及電視發(fā)射機(jī)的天線類型中，天饋線系統(tǒng)是比較重要的應(yīng)用系統(tǒng)。天饋線系統(tǒng)在覆蓋原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等方面都具有一定的優(yōu)勢，在安裝之初，前幾年的使用中，其穩(wěn)定性較強(qiáng)，對于調(diào)頻廣播以及電視發(fā)電機(jī)而言具有重要的作用，但是在之后的時(shí)間中，其部件的幾何尺寸以及相關(guān)的介質(zhì)會發(fā)生性質(zhì)、形式等方面的變化，對正常的工作不利。因此，為了更好的發(fā)揮天饋線系統(tǒng)在發(fā)射機(jī)以及調(diào)頻廣播中的作用，需要對其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試進(jìn)行研究。文章將通過對天饋線系統(tǒng)的覆蓋特點(diǎn)以及系統(tǒng)組成進(jìn)行分析，介紹天饋線的設(shè)計(jì)以及調(diào)試技術(shù)。

關(guān)鍵詞：10千瓦發(fā)射機(jī)；天線饋線系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；調(diào)試

由于天線饋線系統(tǒng)在調(diào)頻廣播以及電視發(fā)射機(jī)上的廣泛應(yīng)用，以及天線饋線系統(tǒng)本身所具有的穩(wěn)定性等其他優(yōu)勢，其發(fā)展以及應(yīng)用前景比較可觀。在天線饋線系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，對其進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)以及調(diào)試工作，能夠增強(qiáng)其工作效果以及后期的運(yùn)行的穩(wěn)定性。對電視發(fā)射機(jī)具有較好的影響。文章主要依據(jù)相關(guān)電視臺對天饋線系統(tǒng)的技術(shù)要求探討其設(shè)計(jì)要點(diǎn)，依據(jù)天線饋線系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試技術(shù)的探討。

1 10千瓦發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 技術(shù)指標(biāo)

對10千瓦發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所采用的技術(shù)指標(biāo)主要包括駐波比的要求、圓度、波束下傾角、零點(diǎn)填充、主饋電纜的駐波比以及損耗，天饋線系統(tǒng)的直流電阻、氣密性、接插件要求、天線增益以及絕緣電阻。下面主要對主要的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

第一，主饋電纜的駐波比以及損耗。主饋線的特性阻抗通常要求在50？贅，要求駐波比的取值較低。以聚乙烯絕緣螺旋皺紋RF電纜為饋線。最佳功率值的溫度環(huán)境為40℃。在UHF、VHF電視頻道內(nèi)主饋電纜的實(shí)際駐波比不能超過1.06，在普通的頻段內(nèi)，主饋電纜的駐波比不應(yīng)超過1.08。各個(gè)副天線的主饋線電纜在調(diào)頻廣播工作頻段內(nèi)以及電視工作頻道的損耗不應(yīng)超過2.5dB。

第二，駐波比。在不含主饋線的天饋線系統(tǒng)輸入端的駐波比分為三個(gè)等級。甲等為S≤1.07，乙等為S≤1.10，丙等為S≤1.15。在天饋線系統(tǒng)輸入端的駐波比同樣分為三個(gè)等級。甲等為S≤1.10，乙等為S≤1.15，丙等為S≤1.20。在工作頻率上調(diào)頻廣播天饋線系統(tǒng)的駐波比也具有一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際工作頻率為87-108MHz的范圍內(nèi)，不含主饋線的天饋線系統(tǒng)輸入端的駐波比分為三個(gè)等級，甲等為S≤1.10，乙等為S≤1.15，丙等為S≤1.20。天饋線系統(tǒng)輸入端的駐波比同樣分為三個(gè)等級，甲等為S≤1.15，乙等為S≤1.20，丙等為S≤1.30[1]。

1.2 技術(shù)方案

采取雙偶極子天線，在10千瓦發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)中采用偶極子板天線陣。具體的技術(shù)方案包括以下幾點(diǎn)：第一，采用等幅90°相位差饋電方法，以四面兩層雙偶極子板天線為天線陣。第二，采用L36的分饋電纜頭，采用HF5/8”CU2Y的分饋電纜。第三，采用HF4-1/8”CU2Y的主饋電纜。第四，采用功率容量不小于15KW，變阻器為1：8的功率分配器。第五，規(guī)定天饋線系統(tǒng)的駐波比為S≤1.10。第六，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行密封充氣[2]。

2 10千瓦發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的調(diào)試

2.1 準(zhǔn)備工作

第一，準(zhǔn)備好測試用的延時(shí)電纜。延時(shí)電纜的要求具有較好的質(zhì)量且出品于正規(guī)的生產(chǎn)廠家，其抗阻性要求與被測天線的抗阻性一致。依據(jù)調(diào)頻頻段的不同，其電纜長度不同。

第二，制作測試用的匹配盒。其主要作用是保證延時(shí)電纜輸出特性阻抗在所用頻段上呈現(xiàn)出純阻抗，通常為75？贅或者50？贅。

第三，調(diào)試匹配盒。將掃頻儀與延時(shí)電纜向連接，利用反射幅度以及標(biāo)阻的作用對電感、可變電容以及駐波比進(jìn)行調(diào)試。

2.2 天線饋線系統(tǒng)的調(diào)試

2.2.1 對天線饋線系統(tǒng)的每個(gè)單元進(jìn)行調(diào)試

將標(biāo)阻接上被測天饋線系統(tǒng)的單元。對被測單元的可調(diào)部分進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)整，在調(diào)整的同時(shí)嚴(yán)密的觀察駐波比的波形變化狀況。將駐波比調(diào)整到小于等于1.08或者是1.10的狀態(tài)。如果在不斷的調(diào)試中，駐波比的取值仍舊較大，則需要考慮是否是內(nèi)部構(gòu)造發(fā)生變化或者是一些部位出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象以及進(jìn)水的現(xiàn)象。對這些問題進(jìn)行檢查，并作出相應(yīng)的處理，之后重新進(jìn)行調(diào)試，確保駐波比的取值滿足相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求。

2.2.2 對阻抗變換器的天線單元進(jìn)行調(diào)試

利用短電纜或者是接頭轉(zhuǎn)換器將匹配盒輸出端于阻抗變換器相連接。在阻抗變換器上分別連接上分饋電纜，觀察掃頻儀顯示器上的波形變化，依據(jù)相關(guān)的波形變化對阻抗變換器的駐波比進(jìn)行調(diào)試，主要對阻抗變換器的調(diào)節(jié)板進(jìn)行調(diào)試，將駐波比調(diào)試到小于等于1.10的范圍值內(nèi)。

2.2.3 對天線饋線的整體系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試

將主饋電纜與匹配盒的輸出端進(jìn)行連接，接下來對阻抗變換器上的調(diào)節(jié)板進(jìn)行調(diào)節(jié)，將駐波比調(diào)節(jié)到小于等于1.08的取值標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束天線饋線系統(tǒng)調(diào)試工作。如果在調(diào)試的過程中難以達(dá)到這一取值標(biāo)準(zhǔn)，則需要采取兩種方式解決。具體如下[3]。

第一，改變阻抗變換器反射系數(shù)的大小和相位的方法。將厚度為0.2毫米，寬度為5-10毫米的薄銅帶繞在阻抗變換器下部細(xì)的圓柱體上。改變阻抗變換器的容抗與感抗特性，改變阻抗變換器反射系數(shù)的大小和相位。在天線饋線系統(tǒng)中，其駐波比是主饋線、阻抗變換器以及天線系統(tǒng)的矢量之和，通過這一方法可以達(dá)到降低駐波比的目的。在一般情況下，通過這一方法，駐波比的取值將會降低到小于等于1.08的范圍。

第二，依據(jù)主饋線電纜頭的尺寸，對天饋線系統(tǒng)的匹配盒進(jìn)行微調(diào)。在進(jìn)行駐波比的調(diào)試時(shí)，接頭轉(zhuǎn)換器時(shí)最佳的選擇方式。10千瓦發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的電纜插座較大，增加了天饋線系統(tǒng)的匹配盒進(jìn)行微調(diào)的難度，需要通過改變阻抗變換器反射系數(shù)的大小和相位的方法進(jìn)行調(diào)試，能夠獲得需要的效果。

在對天線饋線進(jìn)行調(diào)試時(shí)，需要相關(guān)人員具備耐心以及細(xì)心。認(rèn)真的對各個(gè)單元進(jìn)行調(diào)試，積極促進(jìn)天線饋線系統(tǒng)的良好的工作狀態(tài)的保持。

3 結(jié)束語

綜上所述，電視發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)具有重要的應(yīng)用價(jià)值以及良好的應(yīng)用優(yōu)勢。因此，依據(jù)其應(yīng)用性質(zhì)，在電視發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試方面需要進(jìn)行不斷的革新，促進(jìn)發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值以及使用壽命。通過以上的設(shè)計(jì)技術(shù)以及調(diào)試技術(shù)能夠有效的實(shí)現(xiàn)電視發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性以及精確性，提高各項(xiàng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)濟(jì)性，減少生產(chǎn)過程中發(fā)生的安全事故，促進(jìn)發(fā)射機(jī)天線饋線系統(tǒng)的生產(chǎn)與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳紹楚，袁立范.電視發(fā)射天線饋線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試[J].廣播與電視技術(shù)，2010，22（30）：32-53.

[2]倪文俊.無源相干定位系統(tǒng)天饋分系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].復(fù)旦大學(xué)，2010，4（34）：33-35

[3]李勇植.發(fā)射機(jī)天饋線系統(tǒng)的調(diào)試[J].中國科技信息，2010，11（30）：133-134.