駐波比調(diào)試輔助工具在短波饋線調(diào)試中的應(yīng)用

摘 要 近些年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，短波通信因其優(yōu)良的特性被廣泛地應(yīng)用于無(wú)線通信中。短波饋線在收發(fā)裝置中起著重要的作用，其可直接影響到通信的質(zhì)量。鑒于此，在短波饋線調(diào)試中需要一些輔助工具，幫助通信達(dá)到最佳狀態(tài)。本文通過(guò)介紹短波饋線調(diào)試中涉及的主要參數(shù)、饋線常見(jiàn)形式與特性阻抗公式，分析饋線需要調(diào)整的原因，利用駐波比調(diào)試輔助工具并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)短波饋線進(jìn)行調(diào)試，有效降低駐波比，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和人力物力。

關(guān)鍵詞 調(diào)試輔助工具；駐波比；反射系數(shù)；特性阻抗

中圖分類(lèi)號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）179-0032-02

在短波天線中，駐波比是體現(xiàn)天線傳輸效果的重要參數(shù)。通過(guò)調(diào)整兩條饋線之間的間距，可以直接影響駐波比的變化。本文通過(guò)介紹短波饋線調(diào)試中涉及的主要參數(shù)、饋線常見(jiàn)形式與特性阻抗公式，分析饋線需要調(diào)整的原因。利用駐波比調(diào)試輔助工具，調(diào)整降低天線駐波比，有效的減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和減少人力物力支出。

1 短波饋線調(diào)試中的主要參數(shù)及影響

在短波天線中，天線與饋線的阻抗不匹配，造成部分高頻能量反射形成干擾，形成駐波。天線與饋線要實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，其主要標(biāo)志是以駐波比等于或接近1來(lái)衡量。我們知道駐波比

如果負(fù)載阻抗與饋線特性阻抗不匹配將導(dǎo)致反射系數(shù)和駐波比升高，發(fā)射機(jī)無(wú)法獲得最大的有效功率播出，增大反射損耗，降低饋線傳輸效率，并且容易發(fā)生饋線打火現(xiàn)象。而且反射波到達(dá)發(fā)射機(jī)，容易擊穿絕緣燒毀機(jī)器，嚴(yán)重影響發(fā)射系統(tǒng)穩(wěn)定播出。

2 短波饋線常見(jiàn)形式與特性阻抗

短波用的饋線多采用架空明線平衡式，常見(jiàn)的有2線式、4線片形式、6線片形式和多線籠形式，都可以看成是二線式饋線。只是對(duì)稱(chēng)的每一邊導(dǎo)線半徑加粗，使饋線的截面積加大。

W是一純電阻，由饋線導(dǎo)線線徑d和導(dǎo)線間的間距D而定。當(dāng)完成饋線制作后，導(dǎo)線線徑是固定值，且很難進(jìn)行調(diào)整改變。那么要改變特性阻抗最好的辦法就是從導(dǎo)線間距D入手，這樣最直接最有效。

3 饋線需要調(diào)整的原因

由于與發(fā)射機(jī)配套使用的平衡變阻線、平衡轉(zhuǎn)換器以及交換開(kāi)關(guān)等都與饋線的特性阻抗有關(guān)。所以饋線的特性阻抗都是定值，結(jié)構(gòu)也基本定型。但因長(zhǎng)度、環(huán)境、材質(zhì)等諸多復(fù)雜因素影響，特性阻抗往往達(dá)不到設(shè)定值。

在我們維護(hù)施工中特性阻抗變化的原因有：

1）由于天線分布參數(shù)是不均勻的，特性阻抗是全長(zhǎng)范圍內(nèi)取平均值，所以饋線存在特性阻抗突變點(diǎn)；

2）跳籠在雙門(mén)桿位置轉(zhuǎn)彎角度不合適，跳籠兩端與橫支撐間距發(fā)生變化；

3）饋線兩端跨度太大與溫度變化導(dǎo)致饋線間距未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值；

4）饋線因材料、環(huán)境影響出現(xiàn)爆皮或斷線，在斷線或爆皮處用銅線對(duì)接維護(hù)后導(dǎo)致導(dǎo)線半徑變大。這些情況都會(huì)引起特性阻抗變化進(jìn)而導(dǎo)致饋線反射系數(shù)與駐波比變大的原因。

4 短波饋線調(diào)整方法

我們使用PNA3268D型矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀利用時(shí)域定位法測(cè)出反射系數(shù)，通過(guò)調(diào)整兩根饋線間距改變特性阻抗來(lái)降低反射系數(shù)，從而達(dá)到降低駐波比的目的。在時(shí)域圖上找到反射系數(shù)峰值點(diǎn)后，對(duì)照饋線實(shí)際距離，找到需要調(diào)整饋線位置。調(diào)整饋線前先記錄兩根饋線之間間距，然后利用玻璃纖維繩勒緊兩根饋線間距或PVC管撐開(kāi)兩根饋線間距來(lái)進(jìn)行調(diào)整，每次調(diào)整后記錄并分析，把反射系數(shù)調(diào)整到最低。一般將反射系數(shù)調(diào)整到0.03以下，就認(rèn)為該處的饋線基本合適。一個(gè)測(cè)試小組由一人測(cè)試，四人配合輪流攀登梯子調(diào)整，還需攜帶一個(gè)樓梯。

5 駐波比調(diào)試輔助工具的使用方法

本工具包括兩根在中部相互交叉鉸接配合的調(diào)試桿，這兩根調(diào)試桿的頂端均設(shè)置有與饋線配合的U型夾持頭，其中一根調(diào)試桿靠近底部位置鉸接設(shè)置有一比例尺，另一根調(diào)試桿上相對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有供上述比例尺穿過(guò)的通孔。如圖1駐波比調(diào)試輔助工具的結(jié)構(gòu)示意圖。1是調(diào)試桿，2是U型夾持頭，3是比例尺，4是握持柄，5是可拆式擋頭。在需要對(duì)饋線進(jìn)行駐波比調(diào)試時(shí)，手持該調(diào)試輔助工具，并使兩調(diào)試桿頂端的U型夾持頭托住相應(yīng)的短波饋線，然后由工作人員操作調(diào)試桿做拉開(kāi)或收縮操作改變饋線間距，并可通過(guò)比例尺讀取兩根饋線間的實(shí)際距離。

6 駐波比調(diào)試輔助工具的優(yōu)點(diǎn)

由于短波饋線的長(zhǎng)度短則幾百米長(zhǎng)則數(shù)千米，而且都安裝在離地四五米以上的饋線桿上，調(diào)試一路饋線需要攀登梯子上百次，測(cè)試人員作業(yè)量大，調(diào)試精準(zhǔn)度較低。本工具可以達(dá)到免除使用梯子攀登即可測(cè)量饋線之間間距進(jìn)而對(duì)駐波比進(jìn)行調(diào)整，大大減輕了測(cè)試人員的工作量，且調(diào)試使用更為方便，調(diào)試精準(zhǔn)度更高。本工具成本低廉，而且適用于短波饋線常見(jiàn)形式。

6.1 提高檢測(cè)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度

短波廣播任務(wù)重，停機(jī)時(shí)間短暫。如果利用網(wǎng)絡(luò)分析儀調(diào)整駐波比，則需將所有發(fā)射機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)。調(diào)試駐波比由一人測(cè)試，四人配合調(diào)整，操作人員需不停的攀登梯子，調(diào)整后必須下梯子還需移開(kāi)梯子。而在山區(qū)陡峭位置離地高度甚至達(dá)到10m，對(duì)饋線調(diào)試增加難度，必要時(shí)，還需搭建腳手架，按照這種方法調(diào)試，效率低下，僅調(diào)整一路饋線就需耗費(fèi)數(shù)天時(shí)間。而利用駐波比輔助工具，僅需一人直接饋線下操作，調(diào)整工作較為輕松，數(shù)據(jù)一目了然，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了效率。

6.2 提升測(cè)量精確度和安全性

調(diào)整饋線攀登梯子屬于高處作業(yè)，且要求調(diào)整人員有天線維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。調(diào)整人員站梯子上操作，且梯子靠在饋線上，其讀取的數(shù)值很難達(dá)到精準(zhǔn)。在一天時(shí)間內(nèi)，調(diào)整人員不停地對(duì)饋線進(jìn)行調(diào)整固定，不僅操作難度大，而且工作量大，容易造成疲勞，在此工作狀況下，極易發(fā)生意外。這時(shí)利用駐波比輔助工具，不需登高操作，只要通過(guò)比例尺便可讀出數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)調(diào)整。節(jié)省調(diào)整人員的體力，不僅提高了安全性，還提升了調(diào)整的精確度。

7 結(jié)論

綜上所述，駐波比調(diào)試輔助工具具有較多的優(yōu)點(diǎn)，一方面減少了人力資源的輸出，另一方面還極大地提高了工作效率，在短波饋線調(diào)試中起了很大的作用，應(yīng)被廣泛地應(yīng)用于此。

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