調頻廣播發射機天線維護及實施要點研究

劉杰

（信陽廣播電視臺，河南 信陽 464000）

0 引言

調頻廣播信號覆蓋范圍廣、立體聲效果好，已成為當下廣播覆蓋最重要的一種方式，尤其是隨著汽車廣播的興起，調頻廣播在城市群內的受眾呈現上漲趨勢。發射天線是調頻發射系統的末端設備，負擔著將調頻電磁波信號向四周輻射的作用。由于長期處于室外環境下，受自然環境影響，難免會出現連接處破損等現象，影響駐波比，并對播出造成影響。本文分析了調頻天線的種類以及針對調頻發射天線的維護措施。

1 調頻發射機天線工作原理及特點

調頻廣播發射機的天線有許多種型號規格，其中垂直型天線功率高利用率較為廣泛。它的整體設計具備框架簡單、構建清晰、存在極性化的絕對優勢，而且不需要人為操作進行調節。在外部環境安裝時，受環境地貌和極端氣候的影響性較小，安裝、調試和應用過程中，將天線架設在固定接地位置，對子午線和赤道方向性要求比較小。調頻廣播發射機一般是根據其偶極子特點，以及其固定位置來進行安裝。調頻廣播發射機呈現水平形式的情況下，它的結構類似于圓形。垂直的環境中，它的設計特點和構建與水平形勢下比較相似。調頻廣播頻帶寬可進行高質量的廣播調頻，發射機天線抗干擾性強，可實現單聲、立體聲等多節目廣播[1]。

2 調頻廣播發射機比較常用的天線

調頻廣播可根據自己的節目、發射機功率、塔高以及覆蓋的范圍，選擇不同的發射天線。

2.1 蝙蝠翼天線

調頻廣播電臺一般采用蝙蝠翼天線作為發射天線，它的構造結構比較簡單，是一種水平極化天線。蝙蝠翼振子的每個振子翼都會使用一根特殊的阻抗分支電纜線芯，每一層里面都有四個振子儀，在高空架起物的四周垂直安裝，形成對稱振子。在水平面上呈現無輻射、無方向的輻射，天線有長有短，通過調節振子的長度和角度選擇最佳的輻射特性，這種長度和角度的調節，即符合了電容分布又提高了電阻阻抗的特性。蝙蝠雙翼天線呈現出寬頻帶的優點，不用絕緣子也可固定在支柱上，而且功率容量大，如果想提高篇幅翼天線的方向性，可以采用兩個正交天線或使用多層天線。它特別適用于安裝在廣場桅桿上，即使在結冰嚴重的情況下，天線仍然可以正常運行工作，適合組陣方式來實現輻射的態勢，還可以全方位對特定區域進行覆蓋。水平極化和垂直極化由天線型號而定，惡劣環境應用尤其適合安裝在方塔和桅桿上。蝙蝠翼天線的駐波性擁有高功率容量，提供了調頻廣播多通道運行的最佳解決方案。

2.2 雙偶板極天線

雙偶板極天線系統主要是由單元板天線和分饋電纜與功率分配器共同組成。發射出的頻率工作頻帶一般在87-108MHZ，單元輸入接口處技術指標控制在L36K或L27K之間，特性阻抗值50歐姆。因為天線屬于精密設備，在運輸和裝卸時要注意安全，嚴禁與腐蝕性的物品放置一起。可根據自行需要選擇不同的天線層數和不同的排布方式，以期達到較好的輻射效果。排布成相鄰兩面布置、正面布置以及四面布置，它的極化方式會選擇水平或垂直。可相互組合四面布置安裝在鐵塔架子周邊，采用90度相差蛻變的方式，獲得水平面無方向性的方向，阻抗方面也會得到很好的改善。也可以通過在不同方向安裝不同數量的主板天線組合，得到需要的水平面方向。這種天線可以根據安裝方式，來作為垂直極化天線使用，因其安裝方便效果理想的特征得以普遍采用[2]。

3 調頻廣播發射機天線的維護任務

發射天線是用來發射或接受空間電磁波的設備，屬于無線電通信的重要環節。天線發射出的電磁波在各個方向上并不相同，有大有小，甚至還有零點，這些統稱為方向性。發射功率最大的方向也是接收效果最好的方向，叫做互易性。我國調頻廣播大多是垂直極化，所以接收機天線應垂直架設。

3.1 周邊環境維護

在使用調頻廣播發射機時，首先要對外部環境以及天線運作情況進行詳細檢測和具體分析。一般情況下，天線所處的位置常常緊固在鐵塔上，或是在較高的山坡上，。位置的特點決定了發射天線區域環境內風力較大，會引發天線的劇烈波動、機械設備的頻繁震動，從而影響天線的整體結構以及內在金屬裝置元件發生損毀。天線始終處于運作的形態，容易受到周圍環境、以及當地氣候的各種影響，致使天線的使用壽命減緩。面對這一情況，工作人員要充分做好天線檢修及維護準備工作。執行人員要按照發射機天線的型號、規格，和當地的地理環境以及氣候等多方面相結合，制定出合理有效的檢測周期。在檢測中要不放過每一處細節、找到問題引起的原因、排除相關隱患，將所有問題及時得到妥善處理。

3.2 發射機天線構件及接口維護

一般情況下，調頻天線都固定在鐵塔上，它的發射功率從以往的幾十瓦到目前的1千瓦、3千瓦甚至達到10千瓦。調頻廣播是促成廣播覆蓋的主要工具，由于功率在不斷增加，造成天饋線的高度也在逐漸增高，發射天線維護以及管理已經成為人們關注的重點。調頻天線架一般設置在幾十米或幾百米的高空，在高空中機械振動不止，風力也容易造成金屬構件及組成部件受損。而且，因其運作環境存在溫差大、濕度大的特點，部分地方還存在酸雨現象，就會造成天線上的絕緣材料或金屬材料腐蝕、老化現象加速。所以我們在選擇天線的安裝時，除要具備選擇優良的產品以外，還要加強天線的維護以及管理檢修工作。如果發生異常，需盡快查找原因，將各系統參數恢復到正常值。查找的主要方法有測量駐波比，在主饋電纜的終端上接上50歐標準電阻，輸入端測量駐波比，可判斷出主饋電纜是否出現問題。天線的測量、檢測也可在天線上橫波分段進行，用排除法判斷出分支電纜的問題所在，排除天線單元是否出現問題，根據檢測儀器裝備情況，實施塔上或塔下作業操作。在雨天、雪天及風力強勁時，天線的分支接頭或者是功分器最是容易受潮進水，致使絕緣電阻下降形成短路。

分段測量絕緣的方法可以快速找到故障節點，打開故障發生點，使用熱風將潮濕的地方進行烘干處理，隨后重新密封，這樣一來，發射機駐波比的各項技術參數就會恢復正常準確值。還有，工作人員要經常查看饋線的絕緣電阻是否大于100兆歐，查看外導體的絕緣接地是否存在異常，有沒有饋線過熱現象發生。

3.3 功分器和線路維護

功分器設備進行檢測和維護時，要先從安裝穩定性開始，查看安裝是否牢固、穩定，是否存在有松動的情況，工作時關聯接口有沒有裂紋出現，或者是溫度是否過高，風控系統和主控系統結合密封處是否出現老化現象，是否存在雨水打濕現象，還需檢測諧波短路的工作情況[3]。

對電線線路進行檢測是整個發射天線系統監測中最為重要的環節，不僅需要細心，還需要反復觀察、監測以及維護，并做出準確判斷。從主柜和分配系統開始，首先要檢查系統連接處，測量其在工作時溫度是否存在過高的情況，發現接口處溫度過高時，需及時拆卸對其內部進行檢查做進一步維修。查看密封設備的材料是否存在老化現象，密封設備是否還具備應用性，查看卡扣的堅固度有沒有松動現象，有沒有漏氣現象發生等異常情況。這一系列工作完成后，還要對天線振子以及桅桿等輔助系統進行全面檢查，確認系統和裝置的整體安全性。

4 調頻廣播發射機天線維護中的實施措施

4.1 準確判斷運行的安全性

觀察調頻廣播發射機天線線路的主要饋線駐波比例存在的變化，如果發生異常，發現駐波比例較大，就反映了調頻廣播發射機天線存在異常，不符合運作條件。發射機天線在日常運作中，它本身相應的自有作用會對設備進行自行保護，檢修中發現類似的問題時，我們可以利用分段方法進行逐步檢測，查看正常及變化曲線[4]。發射機關閉后，及時利用掃描設備對發射機天線進行檢測，如有發現問題或故障存在，可在電線的主要線路中設置電阻，保證電阻阻值在50歐姆。在輸入端輸入駐波比后，判斷線路安全運行情況，即判斷主柜線路的安全性。如此以來，在主饋線路進行檢測完畢后，如無發現異常或排除安全隱患后，就可針對下一環節進行檢測任務。

4.2 選擇正確的解決方法

檢測時，在塔桿主要饋線路系統中利用四個組電阻阻值在50歐姆的電阻，架設在主要饋線路系統中，并在主要的關聯口輸入駐波比，同時檢查功分器是否出現異常，排除安全隱患后就可以繼續進行下一步的線路檢查工作。在主要饋線線路中給出駐波比數值，一次檢測判斷安全性，在不斷檢測中要注意安全、細心，從細節入手增加關注度，對每個線路和每一臺設備的檢查比對出的數值進行仔細記錄、認真分析，觀測到數據值和信息不穩定或者較差時，判斷系統故障節點[5]。

5 結束語

調頻發射機具備有不同型號、類別，所以天線的選材和使用也要根據發射機的特點慎重選擇進行安裝，這就對我們的工作者提出了生產性的相關要求。不僅需要考慮發射機天線構件在實際利用時的各種影響，還要比對核實天線運行時可能產生的各種參數，在保證發射機正常、安全的情況下，實時調整天線的使用范圍、使用型號，擇優選擇性能穩定，適應本區域安裝環境的廣播發射機天線。