李艷春棲霞市廣播電視臺
淺談調頻廣播天饋系統的工作環境與維護管理
李艷春
棲霞市廣播電視臺
我國調頻廣播使用的頻段屬甚高頻頻段,其覆蓋范圍一般只能在發射天線的視距之內。調頻廣播電臺可以根據自己的的節目套數帶寬、發射機的功率、天線極化方式、塔高及其結構尺寸等條件、以及覆蓋范圍的要求、選用不同形式的發射天線,配合功率分配器和低損耗的、低駐波比的主饋線,輔之后期完善的維護管理,來滿足廣播信號的完美覆蓋和接收要求。
我國調頻廣播使用的頻段是87—108MHz,屬甚高頻頻段。由于頻率較高,沿著地面傳播的地波衰減太快,不能形成服務區,向天空輻射的電波則穿透所有的電離層,一般也不能被反射回地面,因此,調頻廣播如同TV廣播一樣,是靠空間波來進行覆蓋的。
調頻廣播的覆蓋范圍一般只能在發射天線的視距之內。在視距之外,電波的傳播遵從“繞射定律”。由于甚高頻電波的繞射能力很差,繞射場強將急劇衰減,基本上也不能形成服務區。
調頻廣播在我國可按電臺的要求選用水平極化波、垂直極化波或者圓極化波。因為一套調頻廣播節目所占用的頻帶相對較窄,調頻天線的頻帶可以做的較寬。所以當一個電臺需要播出幾套調頻節目時,往往通過一個多工器,用一副天線完成多套節目的發射。在實現一塔多頻的基礎上應當對該天饋線系統的帶寬及功率容量提出相應的要求。
調頻廣播電臺可以根據自己的的節目套數帶寬、發射機的功率、天線極化方式、塔高及其結構尺寸等條件、以及覆蓋范圍的要求、選用不同形式的發射天線。目前對小功率的調頻臺電氣性能比較好的、比較常用的天線有以下幾種。
1、蝙蝠翼天線
蝙蝠翼天線是一種水平極化天線,頻帶較寬(87---108MHZ),風荷載較小、結構比較簡單。這種天線的優點雖然很多,但由于它必須安裝在鐵塔的頂部,若該鐵塔還要安裝分米波電視CCTV-UHF天線、UHF--TV天線,會給安裝和維護造成相當大的困難。
2、雙偶板極天線
雙偶極板天線由平行的兩對半波偶極子及反射扳組成。由于振子后面的反射扳的作用、雙偶極扳天線是一種有較強方向性的天線,其半場強角寬度均為90度左右,因而可通過四面組合安裝在鐵塔的四個則面,獲得較好的水平面無方向性的方向圖,阻抗匹配方面也得到很好的改善。
3、單偶極子天線
單偶極子天線是一種簡易的垂直極化天線,可以用在整個調頻廣播的頻段,它輻射的是垂直極化波。由于可通過安裝多層天線單元,從而在垂直面內獲得較強的方向性,因而天線可以有相當的增益:在水平面內側基本是作無方向性的輻射。
功率分配器的作用是將輸入功率按一定比例分配到它的各個輸出支路端口,同時在輸入及所有輸出端口都與所接饋線的特性阻抗保持極好的阻抗匹配。
當阻抗變換比一定時,變換線的節數越多,其功分器的頻帶越寬,駐波比的指標越好。用戶選用功分器時,除應關注其功率容量,最大駐波比及工作頻帶等指標外,還應注意功分器的輸入、輸出端口(接頭)的規格。
調頻天線的主饋線現在都采用低損耗的、低駐波比的聚乙烯螺旋絕緣皺紋銅管射頻電纜,選型主要考慮以下幾點:
1、電纜在調頻頻段的功率容量要大于調頻發射機功率,還要留相當的余量。因為電纜產品的標稱功率是在境溫度為40度時的值,當饋線的工作環境溫度超過40度時,功率容量下降,如在50度時將下降18%左右。
2、要滿足部頒標準-----GY/T5051-94,電視和調頻廣播發射天線系統技術指標對主饋線總損耗的要求<2.5db,因為電纜直經越小單位長度的損耗就越大,如果發射天線距機房較遠、主饋較長、則應該選用容量功率直徑大一些的電纜。
3、部標準還要求主饋線在調頻頻段內的駐波比小于1.08。
4、要求主饋電纜的絕緣電阻大于500MΩ。
調頻天線的維護與管理、調頻天線大多數都固定在鐵塔上。調頻天線架設在幾十米甚至幾百米的高空,高空風大機械震動不止,金屬構件容易疲勞受損。此外冬冷夏熱溫差較大、濕度大、有的地方還有酸雨,因此天線上的絕緣材料老化的快、金屬材料銹蝕的快,而安裝天線的地方在高空,技術人員不能經常的去巡護,天線出現毛病不易被發現。因此除在天線的選擇上選擇優良的產品,另一方面要加強天饋線的維護管理。
天線電氣方面的維護項目和要求,目前參照部頒的電視調頻廣播發射天線饋線系統技術指標(Gy/t 5051-94)及電視調頻廣發射天線系統技術指標測量方法(Gy/t5052-94)進行。具體的做法是:時常監視機房端主饋線的駐波比的變化,如果發生變化應盡快查找原因、直至指標恢復正常。查找問題的主要方法是:采用分段測量駐波比的方法,一般先在主饋電纜的終端接上50Ω標準電阻,在其輸入端測駐波比,來判斷是否主饋電纜的問題,否則,問題可能出在天線上面。此時可以進一步在天線上分段測量,判斷是哪根分支電纜的問題,或著是哪個天線單元的問題。
另外還要經常定期測量饋線的絕緣電阻(≥100ΜΩ)查看外導體的接地;查看各接頭是否緊固、有沒饋線過熱現象;電纜充氣的保持電纜內的氣壓,定期檢查塔上天線部件的緊固情況有無松動、銹蝕、絕緣材料老化。
總之,只有充分了解調頻廣播天饋系統的工作環境和特點,合理選用適合的調頻天線并完善和加強后期的維護管理,才能不斷滿足廣播信號的完美覆蓋和接收要求。
李艷春,女,本科,棲霞市廣播電視臺。