中波發射臺天饋系統維護及故障處理

車龍虎

延邊廣播電視中波發射臺 吉林 延吉 133000

引言

中波發射臺的主用工作任務是把從衛星接收機接收到的音頻信號或從光纖接入的數字音頻信號,限放后傳入發射機,調制載波幅度,再進行放大和功率合成,然后通過天調網絡進行調諧,通過天線塔的電場和磁場的相互轉換完成播出。但是值檢人員一般都只重視機房內的設備,而忽略了離機房較遠的天饋線系統。天饋線系統出現故障也成為影響中波發射臺“零停播”的重要原因。為了確保安全播出,必須重視天饋線系統的維護工作。

1 天饋線系統

我臺目前使用的是傳統的天線塔加地網的天饋線系統。地網鋪設在天線塔的周圍,鋪設半徑跟塔高相當。發射天線這個輻射體產生電磁輻射,是因為天線塔體上有諧振電流的出現。天線塔的作用是將高頻已調波的能量轉變成電磁波的能量,所以天線塔本身就是發射體,它會將電磁波發送到預定方向。地波傳播是中波的傳輸的主要傳播方式。埋設適當的地網會減小地波的傳輸損失,增加場強,擴大覆蓋半徑,這樣天線的輻射效率就提高了。中波的傳輸頻率比較低,地波的場強會隨著傳播距離的增加而衰減,但這個衰減過程較慢,能夠形成一個穩定的服務區范圍大約幾十至上百公里。中波臺一般設在服務區的中心附近,這樣能保證中波臺對城市的覆蓋。覆蓋范圍取決于中波發射機的頻率、功率、極化、天線增益和傳輸路徑的地導系數。中波天線一般采用垂直極化天線,因為垂直極化波的地波衰減比水平極化波的地波慢很多。天線的仰角越大,場強就越小。選擇中波天線的高度數值為H＝0.53λ,這樣既考慮到水平方向場強的大小,也因為H＜0.652 A(波長)不會出現副瓣干擾。

2 中波發射臺天饋系統維護及故障處理

2.1 對調配網絡的改進 (1)接泄放線圈在天線輸入端口連接到一個微型電感線圈到地面(約100 uh),線圈形成一個良好的接地路徑雷電,起著直接向大地排放巨大閃電電流的作用。(2)接入隔離電容器把天線連接上網絡以前,先連上一個內存較大的真空陶瓷電容器C,容量控制在1 000～1 200p,它不妨礙高頻輸出路徑,但可以對雷電直流有很好的保護作用。(3)添加石墨放電裝置在天饋調配室內,裝上一組石墨放電球在天線接入端口,然后連接地導線,準備27個磁環套上。如天線被雷擊到,石墨本來就有一些阻尼減幅放電作用,磁環形成mh級電感,構成直流通道。假設發射機正常工作期間被雷擊中,在放電球發揮作用時,通過接地導線引起的反電動勢的磁路,可以起到阻尼放電的作用,這樣不至于高頻能量短路。室內放電球的放電距離取1 mm/10k V。

2.2 做好定期維護 做好定期的充氣工作,要定期的對天饋電纜線充氣,這一做法是為了使電纜內處于干燥的狀態,從而使信息的傳播更加準確,這一做法的原理是通過補充氣體,使電纜線內部處于較大的壓強,高于外界壓強。當電纜線有破損時,通過較高的氣壓,使信息更好傳輸,不受干擾。另一方面,由于天饋線長期處于外部環境中,雨水的腐蝕,大風大雪的洗禮,會使一些部件老化,所以要做好對較易老化的部件進行更換。

2.3 常見故障及處理方法 中波有一些常見的打火的問題。一是反射網打火,這是由于天線帶寬規格和發射機載波頻率存在較大的誤差造成的。二是天饋線打火,主要是由于天饋線的幾何尺寸做工不精細,饋線長度不一致,從而引起電位梯度跳躍,并且超出范圍。三是饋線接頭處打火。主要是由于天饋線間的連接螺栓發生松動,不牢固,或者是因跳籠距離過近。最后一種是天幕線打火,這是由于大風天氣,天線搖擺度較大,從而使導線斷開或是下引線部位打火。解決以上打火問題要從根源解決,不能只處理表面性問題。對于第一種打火問題,我們要考量天線的質量以及要注意發射機載波頻率是否合適。對于第二種打火問題,我們要嚴格把控住天線的長度,另外,時刻關注特性阻抗的范圍是否已超出。對于第三種打火問題,我們要降低下引線的地位,增加阻值,并聯電阻使電流減小。最后一種問題的解決方是天線振子和下引線的連接度要合適,另外,在焊接時要切實保證線與線之間必須連接,而不是虛接。

2.4 地網的維護 地網是由直徑2～4 mm 的銅導線按照3°～4°的間隔均布鋪設的。地網能有效減少地電阻,使得地電流損耗減小,接地電阻標準要小于4Ω。地網的日常維護有以下幾點：(1)如果接地電阻達不到標準,可以采用長效物理防腐蝕接地降阻劑,來減小接地電阻阻值和延緩環境對金屬電極的腐蝕。選用的長效物理防腐蝕接地降阻劑要求達到能源部《接地降阻劑技術條件》的質量指標,電阻率在濕態＜1Ω.m;PH 值＞7;腐蝕率＜0.03 mm/年;溫度適用范圍在-40℃到+60℃;無毒無污染等。(2)地網附近不能有高大建筑物,否則會增加電磁波傳輸損耗。所以要在地網周圍設置警示標志,定期巡邏防止在地網鋪設區域100米內出現高層建筑和深挖取土的現象。(3)地網和天饋線的接地線如有斷裂應及時發現修復,接頭處必須錫焊,使得接地線完整無缺,地網完好率在90%以上。

結語

中波發射臺天饋系統是一項大工程,但大的工程也是由每個小的部分組成。只有確保系統的每一個部分正常運行,整個工程就能正常運作。因此,必須做好天饋線系統每一個部分的維檢和檢修工作,排除故障,定期檢查,注意特殊時期做好各項準備工作。工作人員盡職盡責,根據個人經驗,做好日常的維修工作。中波發射臺天饋線系統是一項有意義的工程,它不緊反映了我國的在技術上的突破,同時也為人民的生活增加了幸福感,帶來了快樂。