郝紅梅
(甘肅省廣播電視局臨夏廣播轉播臺,甘肅 臨夏 731100)
導航、雷達、通信等領域常常用到天線,因為天線具有接收、輻射電磁波的功能。在實際使用過程中,天饋線是電磁波有效傳輸的載體,對于整套發射機系統而言,天饋線發揮著極為重要的作用,但是容易出現故障,會影響到發射機的工作效果。基于此,研究中短波天饋線系統的維護及常見故障處理技術,具有一定的現實意義。
天饋線的維修過程需要考慮播出節目的實際情況,盡可能不要影響節目播出的穩定性。為了保障系統有一個良好的運行環境,機房內部的溫度需要保持在25 ℃左右,濕度應控制在30%~65%。
饋源膜、波導連接、室外波導等是否完整、是否緊固、是否破損,均屬于天饋線重點維護內容。從伺服系統角度來看,維護內容包括伺服系統參數設置情況、散熱風扇狀態是否有異常、設備工作狀態、線纜保持緊固連接以及伺服系統工作環境是否達標等。天線維護的過程中,天線副面、天線主面等方面都是需要重點檢查的對象,需要檢查的內容是觀察這些部分有沒有漆面脫落的現象,若發現脫漆問題,要根據實際情況進行補漆;對天線極化隔離度、增益、方向圖、駐波比等電性能指標進行檢查,對照指標性能分析問題所在,然后有針對性地進行維護[1]。
1.3.1 日 檢
日檢主要針對伺服系統設備進行檢查,主要檢查濾網是否保持清潔,設備參數是否處于正常范圍,風扇轉動是否有異常情況,機械部分是否有損壞情況,天線周圍是否有障礙物,驅動電機聲音是否有異響等。
1.3.2 月 檢
月檢內容需要更加全面,更加具有針對性。以伺服系統為例,需要檢查的內容包括設備接地情況,設備濾網情況;以標準參數為依據,對設備運行狀態進行分析與維修;對天線控制器狀態進行分析,觀察信號接收機狀態;針對天線控制器的室外部分,有針對性地做好清潔工作等。
在月檢饋電設備時,需要對干燥劑是否變色進行檢查,如果存在問題,要及時更換;對波導充氣機間隔進行檢查,重點觀察波導連接情況以及密封情況。
月檢天線主體設備時,需要對天線連接部分是否緊固進行檢查;檢查天線限位開關,特別是線纜接頭與工作端子接觸部分需要重點觀察,如果有異常情況需要進行更換與維修;對室外線纜老化程度進行觀察,如果老化程度嚴重,需要將其更換[2]。
1.3.3 年 檢
年檢是一個年度的總檢,運維部門需要制定科學、合理、全面的年檢計劃,盡可能覆蓋所有區域。對于伺服系統的年檢,日檢與周檢內容不僅要充分落實,還要對天線控制器、信標接收機的電池電壓進行測試,通過判斷明確結果,若電池電量不足,需要將其更換;將天線控制器以及信標接收機開箱,之后落實除塵工作;同時,需要對螺絲是否固定進行檢查;做好天線控制器外單元除塵,對接頭與螺絲的松緊程度進行判斷,如果存在異常,需要進行維護;檢查測試天線控制器的功能,將檢查結果與參考值進行對比分析,檢查結果需要備份。
關于饋電設備的年檢,檢查內容包括:對充氣機的充氣性能、保壓狀態進行測試;對軟波導、波導饋線是否存在破損情況、密封軟波導連接部位等進行檢查,對波導進行緊固;需要對系統駐波比進行測試,結合具體標準進行對比分析,然后進行完善。
對于天線主體設備的年檢,主面、副面等區域的掉漆情況檢查很關鍵,針對大面積掉漆的情況,需要全面補漆,完成之后再進行全面檢查,確保質量達標;線纜絕緣性能、線纜接頭情況等是重要檢查內容,需要細致觀察與測試,如果發現問題,要進行更換;對于絲桿,要對潤滑脂進行檢查,通常需要對原有的潤滑脂進行清洗,然后重上;對傳統系統以及電機進行檢查,主要是對摩擦情況進行判斷,并及時更換潤滑油;對于絲杠護套而言,重點是對其破損程度進行檢查,若破損過于嚴重,建議進行更換。
對于測試工作,需要明確測試的主要指標,如方向圖、增益、天線極化隔離度等。最好能夠在入冬之前完成這些檢查工作,并安裝好天線饋源的除雪裝置與除冰系統。此外,每三年應該對天線主體進行一次重新噴漆[3]。
桿位傾斜、卡箍位置移動、拉線碰撞是饋線常見問題,主要原因是桿線基坑出現了坍塌。面對這類故障,需要結合現場實際情況對原因進行深入分析,然后將拉線卡箍復位。
鐵塔拉線變松與螺絲螺母松動回扣、地錨松動、絕緣子損壞等方面有關。處理過程中,需要結合實際情況,可以對絕緣子進行更換,將地錨、螺絲等上緊;同時,針對鐵塔與拉線的初壓力垂直度進行校正[4]。
底座絕緣子開裂,可能是絕緣子質量不達標、絕緣子表面清潔程度不足以及內部雜質過多等引起。如果存在這些情況,就可能導致絕緣座底座出現不平整的情況,甚至是劈裂情況。此時偏心受力會越來越大,最后就會出現破裂的問題。對底座絕緣子進行更換,通常可以解決這些問題。
植物、蛛網等搭在內外導體上,或者內外導體的同心度不足,又或者是饋線垂度過大等情況,可能引起打火問題。維修過程中,需要對啞鈴絕緣子以及線路進行深層次清潔,調整饋線的垂度,使其保持在合理范圍之內。
地網斷線將會影響天線性能。如果地網由于施工、耕地原因被挖斷,可能影響天線效率。在天線回路中,地網發揮著非常重要的作用。這就需要維修人員加強日常巡檢,有利于及時發現地網存在的問題并及時進行解決。
桶形絕緣子發生破裂,原因有質量未達標、絕緣架間距不達標及架組裝不穩固等,針對實際原因進行針對性處理,可以解決實際情況。
泄放電阻失效、放電間隙不合理等因素將會引發天饋線放電不順暢、拉線打火等情況。處理過程中,需要對泄放電阻進行更換或者調整。
啞鈴絕緣斷裂是短波天饋線的常見故障。維修人員需要對天線幕振子進行全面清潔以及加固檢查。需要特別注意的是,如果尾巴線張力不達標,需要對其進行調整。
饋線出現打火故障,原因主要是電位梯度大于饋線臨界點、功率容量不足等。維修處理時,一方面可以增加功率容量,另一方面,可以結合海拔位置等實際情況調整電位梯度。
饋線過松、幾何形狀出現變化等,將會導致阻抗失配故障,此時需要關注天饋線的垂直度,并結合實際情況將其調整成保持平行輸出位置。
大雨、大風、碰撞等外力因素可能導致饋線桿傾斜,不僅需要增加培土并夯實,而且建議結合實際情況裝置好拉線。
頻率不合適可能引發反射網打火的故障。設計時需要以固定頻率為依據對反射網進行設計。在實際運行過程中,如果設計頻率與實際頻率之間存在較大差距,就可能引發斷線、反射網打火等情況。根據實際情況,如果故障程度嚴重,需要對頻率進行調整。
下引線打火故障,多數是因為局部電位高所導致。維修技術人員需要在打火的部位綁定直徑相同的銅線,目的是降低電位。
天線幕打火故障主要與下引線、天線振子過松有關系,或者是因為大風造成斷線,多數發生在饋電點部位。處理時可以調整天線振子、引子的松緊度[5]。
某中波發射機在運行過程中出現了一系列故障,如少功放、功放盒亮起紅燈等。檢測之后發現電流值為18 A,同時發射機進入自我保護狀態。將功率降低后,紅燈故障解決;將其調整到正常值時,發現發射機的輸出功率未能達到規定值。
在正常的工作狀態下,中波發射機的標準電流為15 A。而實際電流值為18 A,可以明確數值不正常,需要進行進一步的檢查。檢查方法是利用示波器檢查脈寬調制器的內部電阻。通常,電壓峰值約為23 V,但是測試出來的電壓峰值為29.5 V,這就意味著需要調整前級電源的可調電阻,讓電壓逐漸降低,輸出電壓從29.5 V降到24.5 V,但是這個數值意味著功放電流依然比較大,如果長時間運作,可能將功放燒壞。根據相關電路,可以確定故障應該在發射機槽路與天調網絡位置。對天調網絡進行檢查需要借助網絡分析儀,對故障頻率匹配網絡進行測量,此時可以發現實部偏離饋管的特性阻抗偏大,駐波比達到了1.48,這意味著頻率與網絡未能匹配,出現了失調的現象。
首先,調整電感線圈的阻抗,將虛部的電阻與阻抗匹配,實部降低,并調整駐波比,保障阻抗達到實際要求。其次,對備用網絡的電感線圈進行調整,保障阻抗之間相匹配[6]。通過一系列調整與處理,最后功放電流、溫度等均正常。
在維護以及管理天饋線的過程中,相關維修人員與技術人員需要緊緊圍繞設備的特征以及故障現象制定維修計劃,同時,應該落實日常巡查,做好月檢與年檢,有利于及時發現問題并及時解決,而且能夠從源頭上將故障發生的概率降低,從而最大限度地保障發射機能夠穩定運行。