中短波天饋線系統的維護及常見故障處理方法

曲 桑

（作者單位：國家廣播電視總局六〇二臺）

隨著社會各界對廣播、互聯網等信息媒體的逐步重視，人們更加注重對中短波發射天饋線系統維護的研究。中短波發射天饋線系統在具體的工作中具有信號接收容易、信號覆蓋面廣泛、無線電信號傳輸距離較遠等優點，因而被廣泛使用。天線具有接收、輻射電磁波的功能，因此是導航設備、雷達及通信設備等無線電設備的重要組成部分。天線作為換能器可以將空間的電磁波轉換為在饋線中傳輸的電磁波，也能將饋線中的電磁波轉換為空間中的電磁波[1-2]。天饋線是電磁波傳輸的通道，因此天饋線在發射機系統中具有重要地位。現針對中短波天饋線系統的維護要點及常見故障的處理方法進行探討，以期為中短波天饋線系統得以穩定運行提供保障。

1 天饋線的維護項目和周期

1.1 維護原則

對天饋線進行維修時，要求不能對正常的播出業務造成影響，不能出現播出業務中斷的情況，也不能對系統的正常運行造成干擾。要確保系統的運行環境良好，確保機房內部的溫度和濕度合適，一般而言，機房溫度要控制在25 ℃左右，機房濕度要控制在30%～65%[3]。

1.2 維護任務

對饋電設備而言，維護任務主要包括檢查充氣機的工作狀態、檢查室外波導是否存在破損、波導連接是否緊固及饋源膜的完整性等。對伺服系統而言，維護任務主要包括檢查伺服系統的工作環境、線纜是否緊固連接、散熱風扇狀態是否存在異常、伺服系統的參數設置情況及設備的工作狀態等。對天線而言，維護任務主要包括：檢查天線的主體、主面及副面是否存在漆面脫落情況，檢查發現大面積脫落的漆面時需要及時進行補漆；檢查天線傳動裝置的潤滑油液面情況，當發現潤滑油液面明顯降低時需要及時進行補充，同時要檢查是否存在漏油問題，當發現漏油時需要進行修理；檢查天線傳動裝置的工作情況，檢查電機是否存在發熱、異響等情況；檢查天線的接地電阻情況；檢查天線限位開關情況，觀察接觸是否良好；檢查天線的極化隔離度、駐波比、方向圖及增益等電性能指標的情況，判斷是否處于合格狀態；檢查天線絲桿的潤滑情況[4]。

1.3 維護周期及維護內容

維修人員應根據天饋線系統中不同設備的特點與實際運行的情況確定天饋線系統設備的維護周期，具體如下。

1.3.1 日檢及內容

對伺服系統設備而言，日檢內容主要包括：設備參數是否處于正常區間；濾網是否清潔；風扇轉動是否存在異常；信標接收機的機箱溫度情況；設備的運行環境是否存在異常情況等。

對饋電設備而言，日檢的內容包括：干燥劑是否變色；充氣機的工作狀態是否正常；連接波導是否完好；天線的饋源膜是否完整等[5]。

對天線的主設備而言，日檢的內容包括：機械部分是否能正常工作、是否存在損壞；天線驅動電機的聲音是否存在異響；天線周圍是否存在障礙物等。

1.3.2 周檢及內容

對伺服系統的設備進行周檢時，內容主要包括：線纜結構是否緊固；設備濾網的清潔情況，必要時應進行清潔；風扇的轉動情況；伺服系統設備的各項參數是否存在異常等。

對饋電設備進行周檢時，內容主要包括：充氣機是否能正常充氣及保壓；波導饋線是否存在破損；連接軟波導是否存在損壞等。

對天線主體設備進行周檢時，內容主要包括：限位開關的完好性；傳動箱和電機是否存在漏油的情況；絲桿護套的完整性；室外線纜的絕緣性能；天線的主體、主面和副面的掉漆情況等。

1.3.3 月檢及內容

對伺服系統的設備進行月檢時，內容應包括：設備的接地情況；散熱風扇是否能正常工作；設備濾網的檢查和清理；信標接收機和天線控制器的工作情況，檢查設備運行參數的情況；對天線控制器的室外單元進行清潔。

對饋電設備進行月檢時，內容應包括：干燥劑是否變色，需要時應及時更換；波導充氣機的間隔；波導的密封情況和連接情況；饋源膜的完整性及密封性。

對天線主體設備進行月檢時，內容應包括：天線連接部分是否緊固；天線的限位開關是否能正常工作；端子和線纜接頭的接觸是否存在異常；室外線纜的老化嚴重程度，老化嚴重時應及時進行更換；傳動箱和天線電機的潤滑油是否足夠，液面降低時應及時補充。

1.3.4 年檢及內容

對伺服系統設備進行年檢時，內容應包括：測試信標接收機和天線控制器的電池電壓，電池沒電時應及時更換；信標接收機和天線控制器開箱除塵，檢查接頭和螺絲的固定情況；天線控制器外單元的除塵及檢查接頭和螺絲的松緊程度；測試天線控制器的功能；檢查天線控制器的參數并與參考值進行比對，對檢查結果進行備份；緊固設備連接線纜和接頭；驗證手動調速單元的調整能力[6]。

對饋電設備進行年檢時，內容應包括：測試充氣機的保壓、充氣性能；檢查干燥劑情況，酌情更換；更換饋源膜；檢查軟波導、波導饋線破損情況，密封軟波導連接部位；檢查波導連接情況，緊固波導；測試系統駐波比。

對天線的主體設備進行年檢時，內容應包括：檢查天線主體、主面和副面的掉漆情況，大面積掉漆時應當補漆；檢查線纜接頭情況及線纜的絕緣性能；限位開關的功能；檢查絲桿情況，清洗潤滑脂并重上潤滑脂；檢查傳動系統和電機，更換潤滑油；檢查絲杠護套的破損情況，發現存在破損時應進行更換；對天線的連接部分進行檢查，發現松動時應進行緊固；對天線的方向和俯仰進行調整，通過大范圍轉動避免銹死；檢查天線的防雷接地情況，測試接地電阻；測試天線的極化隔離度、方向圖及增益等電性能相關指標；入冬前需要檢查天線饋源的除冰系統和除雪裝置，確保其能正常工作；每3年應當重新噴漆[7]。

1.4 特殊時節、天氣中天饋線的維護

每年夏季、冬季到來之前，需要對饋線電路的垂度進行適當調整，以免由于冷熱交替引起饋線收縮，從而導致饋線受損，必要時可采取相應干預措施。例如，高原地區的夏季日照時間長、溫度高，會導致饋線垂度提高，這就需要在夏季來臨之前調緊饋線；冬季溫度較低會引起饋線垂度降低，這就需要適當調松饋線，從而確保饋線電路的垂度滿足指標要求。冰凌、大風及雷雨等天氣過后，維修人員需要及時進行巡查以排查損壞。雨季來臨前需要對塔下放電球的間隙進行調整并緊固。

2 中短波天饋線系統常見故障及處理措施

2.1 中波天饋線系統的常見故障及處理措施

饋線桿位傾斜與沒有對需要加拉線的部位加拉線、拉線卡箍位置移動、拉線受碰撞及饋線桿基坑坍塌等有關。處理時，需要針對原因采取復位拉線卡箍后卡緊、饋線桿基坑增加培土后夯實等措施，同時還要注意加強巡查。

鐵塔拉線突然變松與絕緣子損壞、地錨松動、螺絲螺母松動回扣等有關。當遇到這些問題時，需要針對原因采取更換絕緣子、上緊地錨及螺絲等措施，除此以外，還需要對拉線的初壓力和鐵塔的垂直度進行校正[8]。

底座絕緣子開裂的發生原因包括：絕緣子質量差或表面不清潔，內部存在雜質導致熱量聚集造成破裂；絕緣底座不平整導致偏心受力引起破裂。當遇到上述問題時，維修人員應更換底座絕緣子，對于更換后的絕緣子要注意采取保護措施。

饋線打火的原因包括：有植物或蜘蛛網搭在內外導體上、內外導體的同心度不高、饋線垂度過大等。對此問題進行處理時，維修人員要清潔啞鈴絕緣子和線路，要對饋線的垂度進行調整，確保其處于合理范圍內。

天線效率低的原因可能與地網斷線有關，施工時將地網剪斷后沒有恢復、耕地導致地網斷線等都可能造成天線效率降低。地網在天線回路中具有重要作用，維修人員應通過日常的維護來確保地網完好，減少地網的損耗。

饋線效率低、行波系數不好二者間互相聯系，當發生此類問題時，需要檢查饋線外導體的接地線情況，檢查調配室匹配元件是否發生移動或者損壞等。

饋線絕緣子電阻低與絕緣子清潔度差、絕緣子質量差存在密切關系，當發現絕緣子的電阻低時，維修人員應及時采取更換、清理等措施。

桶形絕緣子破裂的發生與絕緣子質量差、絕緣架的間距不同、絕緣架組裝太松或不合適等有關，此類故障發生后，維修人員應使用新的、質量過關的絕緣子來代替破裂的絕緣子。

拉線打火、放電不暢的發生與放電間隙不合理、泄放電阻失效有關，當發生這類問題時，維修人員應對放電間隙進行調整、更換新的泄放電阻，并對拉線情況進行檢查[9]。

2.2 短波天饋線系統的常見故障及處理措施

天線幕振子上啞鈴絕緣斷裂時，需要對絕緣子進行清潔，檢查天線幕情況，并對尾巴線的張力進行調整。

饋線打火故障的發生與功率容量不足、電位梯度大于饋線臨界點位梯度有關，需要增加功率的容量，同時還要結合天饋線系統所處的海拔來調整電位梯度。

阻抗失配的發生與饋線太松、幾何形狀改變有關，發生阻抗失配故障時，需要對饋線的垂度進行及時的調整，從而讓平行輸出的饋線保持平行。

饋線桿傾斜與大風、外力碰撞、大雨等因素有關，當發生饋線桿傾斜的故障時，需要將饋線桿及時扶正，將基坑填實后加裝拉線，還要加強對桿路的巡視。

反射網打火故障的發生多與頻率不合適相關。短波天線的頻帶寬，反射網則是根據固定的頻率所設計，當實際頻率與設計頻率相差過大時會導致反射網打火、斷線等故障發生。當發生這一故障時，需要在兩塔上串繩，當打火斷線故障比較嚴重時，需要對頻率進行調整[10]。

下引線打火故障的發生主要是局部高電位導致，出現此類故障后，維修人員需要將相同直徑的銅線綁在打火部位，從而降低電位。除此以外，還需要對饋線電路進行檢查，查找高電位產生的原因并進行針對性處理。

天線幕打火故障的發生與下引線或天線振子過松、大風導致斷線虛接有關，且多發生在饋電點部位，此時維修人員應對下引線、天線振子的松緊度進行調整。

3 中短波天饋線系統故障及處理實例

3.1 故障現象

某中波發射機工作時出現燒功放、功放盒亮紅燈的故障，仔細觀察后發現功放電流值高達18 A，發射機處于自我保護狀態，功率降低后亮紅燈故障消失，但將電流調整至正常值時，發射機的輸出功率沒有達到規定值。

3.2 初步檢查及診斷

中波發射機正常工作狀態下的標準電流為15 A，實際電流與額定值偏差過大時需要使用示波器檢查脈寬調制器盒內電阻的方波占空比。正常情況下的電壓峰值為23 V，而使用示波器對場效應管的柵極進行測試的實測值為29.5 V，因而嘗試對前級電源的可調電阻進行調整以降低輸出電壓。將可調電阻的阻值調節到最大后將功放保險拔掉并開高壓，此時使用示波器對各功放管柵極電壓進行測量，發現前級電源最大的情況下，輸出電壓從首次實測值的29.5 V降低至24.5 V，但發射機的功放電流仍然偏大，在長時間工作后出現燒功放的情況，因此初步確認故障發生在天調網絡和發射機槽路位置。重點查看天調網絡時，使用網絡分析儀測量故障頻率匹配網絡，發現實部偏離饋管的特性阻抗偏大，駐波比為1.48，說明該頻率匹配網絡存在失調現象。采用網絡分析儀測量備用網絡時發現同樣存在失調現象，但是由于作為備用網絡而沒有發現故障。

3.3 故障處理

首先對電感線圈的阻抗進行調整，降低阻抗匹配實部和虛部的電阻，將駐波比調整為1，確保阻抗滿足要求。其次調整備用網絡的電感線圈，確保阻抗相匹配。經調整后試播發現功放電流正常，溫度正常，未見燒功放故障。

4 結語

天饋線的維護和管理過程中，維修人員需要根據設備的特點進行維護，同時要加強巡查力度，做好系統檢測，從而降低天饋線系統事故的發生率，保證發射機穩定的運行，使得其能夠獲得良好的播出效果。另外，為做好天饋線的維護管理工作，維修人員還需要在日常的實踐和生活中不斷進行總結和學習，確保天饋線系統能夠安全可靠的運行，保證中心工作有效完成。