高山台站调频广播天馈系统常见故障及维护

李君发

（作者单位：四川广播电视台614发射传输台）

调频广播是一种抗干扰防失真根据高频率震荡而随音频信号变化进行发射传输的技术，天馈系统是调频广播最后的重要环节，其维护质量直接影响到听众收听节目的效果。天馈线分为馈线与天线，馈线将发射机发出的信号传输给高处的天线，天线将信号转换为空中的无线电波。四川广播电视台614发射传输台（以下简称614台）机房位于海拔3586 m的龙肘山顶，614台的四川交通广播（101.7 MHz）天馈系统大部分都安装在室外76 m的铁塔和桅杆上，工作环境恶劣，常年经受着高寒﹑酷暑﹑雨雪﹑大风和雷电的侵袭。在如此恶劣的环境下，天馈系统容易发生故障，且维修困难。因此，天馈系统的维护和检修显得十分重要。为稳定维持天馈系统传输高优质信号，定期检查天馈系统的运行状态和做好日常检修与维护工作至关重要。

1 调频广播天馈系统的常见故障及影响

1.1 天馈线漏气进水故障

天馈线漏气易使天馈线内形成水珠，造成天馈线传输阻抗增大造成信号质量下降，严重时会出现告警自动保护停播。引起天馈线漏气进水的原因有以下几方面。

一是天馈线在安装施工过程中，由于安装人员操作不规范，造成馈线接头处有灰尘﹑污垢以及密封节没有处理好，随着时间的推移，天馈线接头密封处会发生老化断裂现象，直至漏气。雨水﹑雾气具有凝聚作用，凝聚的水汽通过漏气处微孔进入天馈线，如图1所示。

二是由于馈线在室外经长年日晒风霜雨雪的侵扰，固定馈线的卡箍松动脱落或黑扎带老化断裂造成馈线在铁塔上松动磨损，造成馈线损坏进水。

图1 天线与天馈接头处密封不好造成进水

1.2 天线挂冰﹑大雪等引起天馈线故障

电磁波穿透冰雪会导致电磁损耗增加，这种电磁损耗是电磁波在冰﹑雪﹑潮湿空气三种不同媒质中的反射损耗和传输损耗构成。614台四川交通广播天线挂冰和积雪发生在冬春﹑秋冬交际阴雨时候及冬季大雪天气，如图2所示。天线挂冰或积雪改变了天线几何曲率或尺寸使天线增益降低，天线的结构强度不够时还会损坏天线机械，引起停播。

图2614台铁塔及天线挂冰积雪

1.3 雷击引起天馈线故障

雷击分为直击雷与感应雷，直击雷就是闪电直接击中天线，闪电瞬间释放的电压为几万伏甚至几百万伏，在这个过程中伴随有极强的电磁效应﹑热效应及机械效应对天线造成强力的破坏，614台四川交通广播天线2017年7月被直接雷击中过一次，直接造成天线与馈线连接处的插芯损坏，如图3所示。直击雷主要靠安装在铁塔顶部的避雷针通过引下导电扁钢直接接入地网来防范。感应雷会诱导大量的电荷在通过馈线进入发射机导致金属设备及电子设备产生火花对相关设备造成损坏，严重时还会引发火灾﹑爆炸等。感应雷的预防措施有：在馈线进入机房的位置将馈线的金属外壁接地；有的还在馈线链接发射机前安装了天馈线避雷器，并将天馈线避雷器接地线连接到就近的接地排。

天馈线避雷器主要由气体放电管和隔直流电容器组成，当直击雷或感应雷电进入馈管后，相当于一根接地线将雷电引出，防止雷电通过馈管传入发射机造成发射机损坏。天馈线避雷器应根据馈线传输频率﹑发射机输出功率及特性阻抗等参数，选用插入损耗及电压驻波比小的天馈线避雷器。

图3 天线与馈线连接处的插芯被直击雷损坏

2 调频广播天馈线系统的日常维护与检修

很多电台都对调频广播的激励器和功放设计有主备安排，但很少有对天馈线系统做备份，一是因为经济效率低，投入产出比小；二是受客观条件限制，发射塔承重是固定的，没有位置和容量。而且，天馈系统还处在最恶劣的工作环境下，所以保持好天馈系统的良好状况是安全播出工作的关键。但天馈系统的维护是具有一定风险的复杂工作，天线的日常检修与维护都是根据季节特点及天气状况提前几天才能确定，根据安全角度及台站实际情况，614台四川交通广播主要从以下几方面对天馈线系统进行维护与检修。

第一，定期检查天馈线系统各构件及紧固件是否锈蚀，连接是否牢固，接头连接处的密封材料是否有老化龟裂﹑脱落现象。调频广播天线安装在塔顶下5 m位置，大风的作用导致天线的机械振动使天线的金属紧固件长期处于疲劳工作状态，此外，昼夜剧烈的温度变化导致热胀冷缩等，也增大了固定馈线的卡箍从铁塔上脱落概率，这点对614台来说每年都有发生。

第二，定期检查馈线外皮是否有损坏及碰撞变形，馈线常年裸露在室外，外皮易老化，施工人员反复上塔上作业也可能碰触馈线导致其破损。

第三，定期检测天馈线系统的驻波比，测驻波比应小于1.15，否则应检查天馈线系统各连接处是否连接良好，馈线弯曲半径和扭转角度是否符要求。

第四，定期用万用表欧姆档检测天线（直流短路）内导体与外导体之间的直流电阻应小于3 Ω。否则，可认为天线存在连接不好的可能。

第五，定期断开功分器输出的连接电缆，用兆欧表检测主馈电缆内外导体间的绝缘电阻，应大于10 mΩ。如果绝缘电阻很小，表明馈线内外导体之间存在短路﹑进水的可能性极大。

第六，经常检查发射机与馈线连接头处法兰盘是否有松动现象﹑是否有发热现象。一旦发现问题应立即报告及时停机检修，对松动部位紧固，并用天馈线测试仪器检测天馈线系统的驻波比。

3 结语

目前的天线在出厂时都经过严格检测，通常不存在质量问题。但安装在极高处﹑狭窄的空间，所以安装过程中不好进行监督，这就导致天线的安装质量有很大差别。调频广播天馈线系统的每个元器件都有精确的参数，一般在安装调试好后的运行过程中不需要再调整，而天馈线系统的故障点多为可见性，所以，有计划地定期对天馈线系统进行维护和检修，发现故障隐患及时处理，防患于未然，是减少天馈线系统故障的根本。