廣播電視發射天線技術及其應用分析

李斌

摘 要：廣播電視無線發射系統中廣播電視發射天線占據著非常重要的位置，廣播電視發射天線作為調頻廣播和電視天線發射系統的重要組成部分，其功能性不言而喻，性能的發揮直接影響到廣播電視系統的播出效果，并且在不同的環境下其所發揮的作用呈現不同的特點。隨著科學技術的進步，發射天線在技術上也不斷地更新，有效地促進了廣播電視技術的提升，但是在實際運行的過程中，還是會受到不同因素的干擾而影響到廣播電視的播出效果，所以需要對其運行原理進行剖析，確保廣播電視系統的穩定運行。文中從廣播發射天線及其原理入手，對廣播電視發射天線技術的特性進行了分析，并進一步對廣播電視發射天線技術的運用和維護進行了具體闡述。

關鍵詞：廣播電視發射天線；技術；原理；特性；運用；維護

1 廣播電視發射天線的概括

1.1 天線的極化方式

極化作為一種形態，是在時間不斷變化情況下電場矢量端點隨之變化的運行軌跡，即天線輻射時所形成的電場強度。根據電場強度與地面之間呈現角度不同，可以極化小分為垂直極化波和水平極化波。在傳播過程中，水平極化波需要貼近地面進行傳播，這就避免會受到大地表面極化電流的影響，從而會導致電場信號在傳輸過程中迅速衰減，而垂直極化波傳播過程中不易產生極化電流，不存在能量大幅度衰減的問題，所以信號傳播的質量能夠得到有效的保障。這也時當前垂直極化的傳播方式應用較為普遍的重要因素。隨著新技術的不斷出現，雙極化天線也得以產生，這種天線將+45°和-45°兩副極化方向相互正交，而且在收發雙模下進行工作，這不僅有效地節省了天線的數量，而且分集接收的效果得到了大幅度的提升。

1.2 天線的增益

天線增益是對天線把輸入功率集中輻射程度的定量描述。是對天線朝一個特定方向進行收發信號的能力進行衡量的重要依據。通常情況下，可以通過對垂直面向輻射的波瓣寬度進行減小來提高天線的增益，從而使發射天線能夠在平行的層面保持全向的輻射。相同條件下天線增益越高，則表明電磁波的距離也就越遠。在空間變化的情況下，以天線為中心的方向性圖在恒定距離下會形成一個空間立體的模型。天線輻射通常會都通過場強、功率密度、相位和極化來對其特性進行描述。而在這其中，最常用的方向圖則是場強和功率方向圖。在對天線方向性進行描述時通常會以E面和H面來作為描述對象。E面是增益天線極化和傳播方向平行的平面，H面則是與天線極化和傳播方向垂直的平面，通常會通過極化波場強和射線角度的關系圖形來對其進行確定，兩個方向圖一個呈現為水平方向，另一個則為垂直方向。

1.3 天線的輸入阻抗

天線饋電端所輸入的電壓與輸入的電流之間的比值稱為天線輸入阻抗。當天線輸入阻抗為純電阻，而且與饋線的特性阻抗相等時，則表明天線與饋線之間鏈接處于最佳的狀態。在這種狀態下，不僅饋線終端沒有功率放射及駐波產生，而且天線輸入阻抗和頻率變化也相對較為平緩。在天線匹配工作中，其中非常重要的一項職能即是要對天線輸入阻抗的電抗分量進行消除，通常會利用四個參數來對匹配的優勢進行反映和衡量，這四個參數分別為放射系數、行波系數、駐波及回波，每一個參數的數值關系都較為固定，在具體運用時，可以依據個人的使用習慣來選擇參數。目前使用最為頻繁的為駐波參數，駐波參數在匹配時能夠將其特殊的功能性更好地發揮出來。

1.4 天線的主瓣

天線主瓣包括的內容較多，如波瓣寬度、主瓣、副瓣、副瓣電平和前后比。其中主板中功率密度最大值一半的夾角為波瓣寬度；而輻射最大方向上的波瓣即為主瓣；而且方向圖上將所有主瓣都去除以后余下的波瓣即為副瓣；另外，主瓣最大功率和副瓣最大功率之間的分貝值即為副瓣電平，方向圖中的數字表達即是前后比。

2 廣播電視的發射天線技術

2.1 廣播發射技術

現階段，應用于廣播電臺中的發射天線主要是立體聲頻道的發射機，這種發射機在功能上具有很大的優勢，其作為一種先進的設備，可以通過直接調頻和間接調頻的形式在各個頻道之間進行轉換，操作更加方便，能夠提供單聲道調頻和立體聲道調頻兩個選擇。在頻道的方面還具有多頻道調頻的優勢，從而能夠發揮更多的功能，多角度的滿足廣播電臺的需求，有利于廣播電臺調整播出效果。

2.2 電視發射技術

在結構方面，電視發射系統與廣播發射系統具有一定的相似性，只是電視發射系統中需要通過電視發射機來完成最重要的部分，其中還包含基礎設備天饋線、微波機、收轉機、變電站、接收站和冷卻設備，這些設備共同完成電視發射技術。電視發射系統的運行原理是在發射機處于低電平的狀態時，對頻道進行調試，期間要接受一定的技術處理，然后通過變頻器對其進行篩選，將功率較大的射頻信號挑選出來，最后利用饋線將挑選出來的射頻信號以電磁波的形式傳送到接收站，完成電視發射系統的功能。

3 廣播電視天線技術的特性

3.1 廣播電視發射天線技術的特點

廣播電視發射天線主要由圖像發射及半音發射兩部分組成，而且根據其一般特性的敘述內容可分為輸入特性和輸出特性。在具體工作中，輸入特性多以視頻和音頻信號輸入為主，內容較為簡單，但輸出特性內容則較多，涵蓋的范圍較廣。

3.2 單通道合一方式的傳輸特點

主要體現在圖像通道和半音通道的傳輸，圖像通道傳輸中主要以線性和非線性失真為主，而半音傳輸則包括音頻振幅頻率特性、音頻波失真、調頻雜音及內在電磁波雜音等諸多內容。

4 廣播電視發射天線技術的運用和維護

需要加強內部管理工作，及時發現監視機房內饋線和駐波比異常的情況，并查找原因，采取有效的措施對其進行解決。在具體解決過程中，對于是否由于饋線導致的故障在判斷時通常會對駐波比進行分段測量，然后再判斷分支電纜或是天線單元是否存在問題。這些操作在實施過程中都可以在鐵塔下面或是上面來完成，具體需要根據實際情況來確定。通常情況下，當處于雨雪天氣時，由于天線接頭和功能器極易受到天氣影響而受潮，從而導致電阻下降及短路問題的發生。所以需要通過以上各種排查方法來對存在的問題進行合理解決。通過分段檢查絕緣情況，然后找到存在問題的故障點，如果發現接頭或者其他功能設備因為潮濕而導致接觸不良，可以對其進行吹干處理。如果出現破損現象，要及時更換設備。對于絕緣破損的部位要重新做好密封措施。對于分段檢查過程中發現的問題，要有針對性的進行處理，并且嚴格按照規范標準的要求操作，以確保發射天線運行的安全性，以便能夠更好的對問題進行解決。

5 結束語

近年來隨著科學技術的快速發展，廣播電視技術加快了科學化和大眾化的進程，但在社會快速發展變化的新形勢下，人民群眾也對廣播電視提出了更高的要求。國家為了能夠確保廣播電視在提高人們生活質量發揮積極的作用，也對廣播電視行業的發展給予了充分的重視，這對于我國廣播電視業的健康發展起到有效的推動作用。

參考文獻

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