影響中波天饋線系統穩定性因素的應對措施

賴繼迎

摘要：該文從中波廣播天饋線系統原理入手，對影響天饋線系統穩定性的幾個因素進行探析，并在此基礎上提出相應的應對措施，在天饋線系統設計施工以及日常維護方面，注重這幾個方面的問題，防患于未然，確保發射質量和發射系統安全穩定性。

關鍵詞：天饋線系統；穩定性因素；應對措施

引言

眾所周知，中波發機是中波發射系統的核心設備，發射機的穩定與否決定了發射效果的好壞，在技術培訓、技術維護、資金投入方面我們通常傾向于發射設備，而往往忽略了另外一個影響發射質量的重要因素——天饋線系統的穩定性。實踐經驗告訴我們，天饋線系統與發射機同等重要的，天饋線系統的穩定與否，對整個發射系統影響很大。另外一方面，天饋線系統基本上都是固定工程和隱蔽工程，工程一旦建成，基本上是永久工程，且很難解決，造成的影響可達幾十年之久。影響也是嚴重的。影響發射質量和穩定性的因素包括：傳輸饋線、匹配網絡、發射天線、地井地網、防雷設施。

1 饋線

1.1饋線的作用

在中波發射系統，饋線的作用是傳輸高頻大功率信號。中小功率（1-50kW）發射機一般采用50Ω同軸電纜傳輸。大功率（100kW以上）發射機采用12線、18線、24線等多線式籠型饋線傳輸，阻抗有75Ω的，也有230Ω的。同軸饋線和籠型饋線如圖1所示。

1.1常見問題和處理措施

中波饋線大部分采用架空的方式傳輸，長期暴露在外，使用一定的年限后，同軸饋線容易出現漏氣問題，饋管內一旦進入潮氣，絕緣性就會下降，特性阻抗發生變化，發射機因反射功率增大而工作不穩定。如遇線桿、地錨損壞或者是外力人為損壞，可能會導致饋線扭曲變形或斷裂進水，造成不可修復性損壞。對于多線籠型饋線來說，由于其結構的原因，具有很高的防護能力，一般不容易出現問題。為了避免饋線出問題影響發射質量，在安裝饋線時，同軸饋線兩端金屬裸露部分要可靠接地，饋線桿上方要分段架設避雷線，要定期檢查饋管內的氮氣壓力，如若達不到標準，應查明原因并及時處理。

2 匹配網絡

2.1匹配網絡的作用

匹配網絡的作用是實現饋線與天線的阻抗匹配，匹配網絡在整個發射系統中起著至關重要的作用。新型DAM全固態數字調制發射機的保護功能比較完善，匹配網絡的輕微變化都有可能引起發射機的動作保護。天饋線匹配網絡實際上是由預調網絡、阻抗匹配、阻塞網絡、吸收網絡以及防雷設施組成。圖2為基本型天饋線匹配網絡。

2.2常見問題和應對措施

匹配網絡常見問題有：匹配網絡設計不合理、季節性阻抗變化、受熱造成的不穩定、器件的冗余度不夠、絕緣介質性能下降導致的打火放點、接地不良、雷擊破壞。

針對上述問題，應采取以下幾個方面的措施：一是在匹配網絡設計時，提前考慮到可能出現的問題，根據發功率大小和頻率間隔情況，做好網絡設計規劃工作，如果是雙頻或多頻共塔，任意兩個頻率之間的比值不得低于1.1；二是應盡量使用質量好、耐高壓高溫的器件。在空間允許的情況下，元件留有足夠的冗余量。對于電容，可以采取多只并聯再串聯的方式連接，以增加耐壓耐流能力，選用銅管直徑較粗的電感；三是給網絡調配間安裝排風裝置，避免溫度過高造成器件參數變化，天調室的散熱方式有風機散熱、風道負壓散熱和自然通風散熱幾種方式；四是增大高壓部位器件的間距，避免高壓打火的問題產生；五是增設防雷裝置，防雷的增設接下來重點論述。

3天線

3.1天線的作用

中波天線是高頻電磁波的發射體，由鐵塔、拉線、底座絕緣子、放電球幾部分組成。天線將中波發射機輸出的高頻電能轉換為電磁波，通過空間波向覆蓋區發射信號，為覆蓋區域提供服務。一副設計優良的中波天線，是保障發射系統穩定工作的必要條件。中波天線系統的好壞，直接影響播出節目的質量。

3.2常見問題及應對措施

中波天線都是暴露在室外的，常年經受風吹雨打日曬，在惡劣環境中，會受到不同程度的侵害和腐蝕。中波天線常見問題是：強風導致的傾斜或直接刮到、絕緣子性能下降、維護不善造成的塔身老化銹蝕、拉線地錨松動。這些問題一旦出現，可能會有倒塔的重大事故發生。因此，天線問題的處置相比以上幾種問題的處置更為重要。在天線日常為維護工作中，應做到以下幾個方面：一是要定期檢查天線的垂直度和每根拉線力度；二是要定期檢查絕緣部分的絕緣度，尤其是天線底部的絕緣座，容易因雨水短路而造成高頻電壓打火拉弧；三是定期檢查天線上的避雷裝置，特別是在雷雨季節，要增加檢查的頻度，一旦發現問題就要及時處理；四是經常檢查接地線是否有問題；五是要經常清潔天調室內的衛生，定期清潔絕緣子表面上附著的灰塵，定期對螺絲進行除銹和涂抹黃油處理，遇到大風時，要隨時觀察天線的抗風情況，發現問題應及時解決。

4 地井與地網

4.1地井與地網的作用

中波天線是一個發射體，而地面是發射的另一個極，是中波天線接地回路的一部分，如果地面的導電率低，高頻電流會產生較大的損耗。因此要在地面上鋪設一層金屬地網，增加地面的導電率，提高發射效率。地井是為了更好讓地網和天線底部良好的接地、減小接地電阻，提高防雷能力。地井地網是永久性工程，也是隱藏性工程。后期的檢查維護是不容易做到的，因此應扎扎實實的做好地井地網的設計施工工作。

4.2 地井地網的埋設

圖3是地井地網的輻射示意圖。按照發射理論，地網的長度最好為0.5λ（λ為波長），但要做到0.5λ一般是辦做不到的。因此通常以天線底座為中心，按發射頻率的0.25λ～0.3λ來做。在0.25λ～0.3λ倍波長的半徑圓內向外敷設120根直徑為2-3mm的銅線，每30一根均勻鋪設。地網內環用0.3mm×10cm的銅皮圍繞塔基一圈封閉焊牢；地網外環也用0.3mm×10cm的銅皮圍繞地網外圍一圈封閉焊牢；地網分別焊在內環和外環上。在天線底部和地網的四個方向分別建造五個地井，地井的上引線分別焊接于地網的內環和外環銅皮上。地網地井鋪設的好壞，直接關系到天線的輻射功率和播出質量。一旦完成就成了永久性的隱蔽工程。認真做好每一環節，確保整個工程質量。

5. 防雷設施

由于中波天線一般都比較高，其與生俱來的最大“天敵”就是雷電，高能量的雷電通過天線到下端匹配網絡，再通過饋線到發射機，造成發射機動作保護、損壞器件，更有甚者，直接損壞天調網絡器件和防雷設施。甚至威脅人身的安全，因此，中波天饋線系統的防雷尤為主要。

為了最大程度的防雷，在中波天饋線系統中，幾乎每個部位都安裝有防雷設施。天線底部安裝有半球形放電器；匹配網絡中既有隔直流電容、泄放電感，又安裝有石墨放電器；部分饋線上安裝有防雷器；發射機輸出端也設有放電器；地井地網和接地線都具有防雷作用。圖4是天饋線匹配網絡中幾種防雷形式。圖中L0為微亨級電感防雷電感；CO為隔直流防雷電容。根據電容和電感的導通特性，可隔離或泄放掉一部分雷電能量；石墨放裝置和阻導磁環也具有一定的防雷作用。

6 結束語

在中波天饋線系中，影響發射質量和穩定性的因素很多，我們除了在設計安裝時預先考慮這方面的問題，在這方面的工程施工時，也要踏踏實實、一絲不茍的認真對待，另一方面，由于天饋線系統的部分工程是永久性隱蔽工程，因此還要考慮時間因素，除此之外，要定期做好檢查維護工作，一旦出現問題，還要學會分析評估故障產生的原因，及時查找原因，采取補救措施，確保安全播出。

參考文獻

[1]莊濤《中波廣播發射臺理論基礎與實踐技術手冊》.光明日報出版社.2014年12月

[2]潘勝偉等《中波天線匹配網絡寬帶化探討》《廣播與電視技術》.2013年12期

（作者單位：廣東省揭陽中波轉播臺）