發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究

王　靜（國(guó)家新聞出版廣電總局594臺(tái)，陜西　咸陽(yáng)　712000）

發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究

王靜
（國(guó)家新聞出版廣電總局594臺(tái)，陜西咸陽(yáng)712000）

發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)是無(wú)線電發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分，在現(xiàn)代廣播電視等領(lǐng)域的無(wú)線電信號(hào)傳輸發(fā)射中發(fā)揮著重要作用。隨著射頻技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究也逐步加強(qiáng)，無(wú)線電信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量與效率也不斷提高。本文以短波發(fā)射機(jī)為例，對(duì)發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)展開(kāi)研究，希望對(duì)無(wú)線電信號(hào)傳輸技術(shù)的發(fā)展提供幫助。

發(fā)射機(jī)；射頻輸出；天饋線系統(tǒng)

廣播和電視是我國(guó)重要的大眾信息傳播媒介，不僅擔(dān)負(fù)著豐富人們娛樂(lè)生活的任務(wù)，還起到宣傳我黨的路線、方針以及所取得成就的作用，廣播電視還具有教育和輿論監(jiān)督功能。廣播電視的信號(hào)輸出就是通過(guò)發(fā)射機(jī)射頻輸出實(shí)現(xiàn)的，發(fā)射機(jī)射頻輸出于天饋線系統(tǒng)對(duì)于廣播電視的信號(hào)傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性有重要作用。

一、發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的組成

射頻通信產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代，由于其通信容量大，投資費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)被迅速應(yīng)用于信息傳輸領(lǐng)域，隨著多年的發(fā)展，如今的射頻通信技術(shù)已經(jīng)成為人們生活中必不可缺的重要信息傳播媒介，無(wú)論是在軍事還是在民用都發(fā)揮著巨大的作用。隨著科技的發(fā)展，無(wú)線通信技術(shù)仍然是最有發(fā)展前景的通信手段之一，目前，雖然射頻通信技術(shù)已經(jīng)在無(wú)線通信領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但仍舊有很大的潛力可挖掘，隨著射頻通信技術(shù)的成熟，發(fā)射機(jī)在未來(lái)會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。

射頻通信系統(tǒng)包括發(fā)信機(jī)、天饋線設(shè)備以及輸入和輸出設(shè)備、供電設(shè)備等。在射頻通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)射頻輸出和天饋線系統(tǒng)作為保證射頻信號(hào)質(zhì)量的重要機(jī)構(gòu)，其運(yùn)行穩(wěn)定性對(duì)保證通信質(zhì)量尤其重要。

發(fā)射機(jī)主要用于將調(diào)頻廣播電臺(tái)的語(yǔ)音和音樂(lè)節(jié)目以無(wú)線的方式發(fā)射出去，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。現(xiàn)如今的發(fā)射機(jī)分為數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)和模擬調(diào)頻發(fā)射機(jī)兩種，數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)是指從音頻到射頻全過(guò)程數(shù)字化的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)。模擬發(fā)射機(jī)所有的參數(shù)都是靠指針式來(lái)表示的，沒(méi)有數(shù)字顯示也沒(méi)有自動(dòng)保護(hù)功能，并且只能接受模擬以你品信號(hào)，音頻信號(hào)放大、限幅及立體聲編碼都是模擬的，調(diào)制的過(guò)程也是采用模擬符合音頻信號(hào)對(duì)壓控振蕩器變?nèi)荻O管進(jìn)行調(diào)制的。

而天饋線系統(tǒng)則是指發(fā)射機(jī)信號(hào)發(fā)射的主要媒介，天線起著將饋線中傳輸?shù)碾姴ㄞD(zhuǎn)為電磁波的作用，饋線負(fù)責(zé)電磁波的傳輸，在發(fā)射機(jī)射頻輸出時(shí)天饋線系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及信號(hào)傳輸性能直接影響著信號(hào)發(fā)射質(zhì)量。

二、發(fā)射機(jī)射頻輸出于天饋線系統(tǒng)構(gòu)成原理

1發(fā)射機(jī)射頻輸出的工作原理

目前廣播電視行業(yè)普遍使用的都是固態(tài)數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)，這種發(fā)射機(jī)由激勵(lì)器、功放、濾波器、定向耦合器、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)構(gòu)成。當(dāng)需要信號(hào)發(fā)射時(shí)，首先將音頻信號(hào)和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波，使高頻載波的頻率隨音頻信號(hào)發(fā)生變化，再對(duì)所產(chǎn)生的高頻信號(hào)進(jìn)行放大、激勵(lì)、功放和一系列的阻抗匹配，最后使信號(hào)輸出到天線，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射。

2天饋線的工作原理

饋線的主要任務(wù)是有效的傳輸信號(hào)能量，因此在發(fā)射機(jī)射頻輸出天饋線系統(tǒng)中，需要在保證饋線信號(hào)傳輸功率的情況下避免拾取和產(chǎn)生雜散干擾信號(hào)，因此饋線需要屏蔽。饋線有平行雙線和同軸電纜傳輸線兩種，同軸電纜傳輸線中分為新線和屏蔽銅網(wǎng)兩根導(dǎo)線，這種導(dǎo)線是發(fā)射機(jī)射頻輸出天饋線系統(tǒng)的常用饋線，具有工作頻率范圍寬，損耗小，對(duì)靜電耦合具有一定屏蔽作用的優(yōu)點(diǎn)，但使用使要注意不可與有強(qiáng)電流的線路并行，也不能靠近低頻信號(hào)線路，以免磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)傳輸發(fā)生干擾。

天線負(fù)責(zé)將饋線傳輸過(guò)來(lái)的能量轉(zhuǎn)換為電磁波，并將電磁波發(fā)射出去。由于電磁波直線傳播的特點(diǎn)，而地球由于是球體，因此在發(fā)射機(jī)射頻輸出時(shí)天線一般都會(huì)做垂直下傾處理，以方便地面上的接收端能夠收到平穩(wěn)、優(yōu)質(zhì)的信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)射臺(tái)的天線下傾角度都在10°左右。

天線安裝時(shí)，我們需要考慮天線的極化方式。天線的極化是指電場(chǎng)矢量的方向與電波傳輸方向的相對(duì)關(guān)系。根據(jù)麥克斯韋理論，只有電場(chǎng)和磁場(chǎng)矢量相差90°時(shí)，才能發(fā)射電磁波。在電磁波的傳輸過(guò)程中，如果電場(chǎng)矢量的方向在一直線上變動(dòng)，即電場(chǎng)矢量的末端軌跡為直線，則稱(chēng)為線極化，在線極化波中，如果電場(chǎng)矢量與地面平行，稱(chēng)之為水平極化；電場(chǎng)矢量與地面垂直，稱(chēng)為垂直極化。如果電場(chǎng)矢量的末端軌跡為一個(gè)圓或橢圓，則稱(chēng)為回極似橢圓極化。此時(shí)，如果沿電磁波傳播方向看過(guò)去，電場(chǎng)矢量隨時(shí)間順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的是右旋圓極化，反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的稱(chēng)為左極化。輻射某種極化電磁波的天線，就稱(chēng)為某種極化天線。在電波的傳輸過(guò)程中，電波經(jīng)過(guò)反射以后，可能會(huì)造成極化的改變，對(duì)于垂直極化波，其被光滑地面發(fā)射時(shí)，極化方式不變；對(duì)于水平極化波，經(jīng)過(guò)光滑的地面反射時(shí)，有1800的相位變化；對(duì)于圓極化電磁波，經(jīng)光滑地面發(fā)射時(shí)，極化被反旋。

為了滿足調(diào)頻發(fā)射臺(tái)多個(gè)頻率的發(fā)射機(jī)同時(shí)廣播不同的節(jié)目的需求，還會(huì)利用多工器使不同頻率能夠使用一副天線，以降低天饋線系統(tǒng)的投資成本。目前常用的多工器有星型雙工器、橋式雙工器以及電視雙工器等。雙工器，又稱(chēng)天線共用器，是一個(gè)比較特殊的雙向三端濾波器。雙工器既要將微弱的接受信號(hào)耦合進(jìn)來(lái)，又要將較大的發(fā)射功率饋送到天線上去，且要求兩者各自完成其功能而不相互影響。能夠生產(chǎn)雙工器的廠家有很多，我們?cè)陔p工器選擇時(shí)要根據(jù)電臺(tái)發(fā)射頻率定制，為了使雙工器更適合它的使用環(huán)境和工作條件，應(yīng)該選擇體積小、重量輕并且便于安裝、結(jié)構(gòu)牢固、緊湊并能承受一定的沖擊和振動(dòng)的雙工器。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，發(fā)射機(jī)射頻輸出信號(hào)傳輸技術(shù)在我國(guó)有著廣泛的應(yīng)用，無(wú)論是廣播、電視還是移動(dòng)通信，都離不開(kāi)這種技術(shù)的應(yīng)用。發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)作為保證信號(hào)傳輸穩(wěn)定性和信號(hào)質(zhì)量重要設(shè)備，隨著科技的發(fā)展，其技術(shù)也得到了不斷的提高和深化。我們?cè)谶M(jìn)行發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，一定要綜合考慮好應(yīng)用目的、信號(hào)接收對(duì)象以及發(fā)射塔的環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和選擇，保證能夠?yàn)橛脩籼峁└€(wěn)定、質(zhì)量更好的信號(hào)服務(wù)。

[1]羅正明.發(fā)射機(jī)天饋線系統(tǒng)的技術(shù)保障措施[J].有線電視技術(shù)，2012（02）.

[2]張杰.數(shù)字與模擬發(fā)射機(jī)雙工共用一副天線發(fā)射的改造實(shí)踐[J].廣播與電視技術(shù)，2011（11）.

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