中波发射台天馈系统维护及故障处理

车龙虎

延边广播电视中波发射台 吉林 延吉 133000

引言

中波发射台的主用工作任务是把从卫星接收机接收到的音频信号或从光纤接入的数字音频信号,限放后传入发射机,调制载波幅度,再进行放大和功率合成,然后通过天调网络进行调谐,通过天线塔的电场和磁场的相互转换完成播出。但是值检人员一般都只重视机房内的设备,而忽略了离机房较远的天馈线系统。天馈线系统出现故障也成为影响中波发射台“零停播”的重要原因。为了确保安全播出,必须重视天馈线系统的维护工作。

1 天馈线系统

我台目前使用的是传统的天线塔加地网的天馈线系统。地网铺设在天线塔的周围,铺设半径跟塔高相当。发射天线这个辐射体产生电磁辐射,是因为天线塔体上有谐振电流的出现。天线塔的作用是将高频已调波的能量转变成电磁波的能量,所以天线塔本身就是发射体,它会将电磁波发送到预定方向。地波传播是中波的传输的主要传播方式。埋设适当的地网会减小地波的传输损失,增加场强,扩大覆盖半径,这样天线的辐射效率就提高了。中波的传输频率比较低,地波的场强会随着传播距离的增加而衰减,但这个衰减过程较慢,能够形成一个稳定的服务区范围大约几十至上百公里。中波台一般设在服务区的中心附近,这样能保证中波台对城市的覆盖。覆盖范围取决于中波发射机的频率、功率、极化、天线增益和传输路径的地导系数。中波天线一般采用垂直极化天线,因为垂直极化波的地波衰减比水平极化波的地波慢很多。天线的仰角越大,场强就越小。选择中波天线的高度数值为H＝0.53λ,这样既考虑到水平方向场强的大小,也因为H＜0.652 A(波长)不会出现副瓣干扰。

2 中波发射台天馈系统维护及故障处理

2.1 对调配网络的改进 (1)接泄放线圈在天线输入端口连接到一个微型电感线圈到地面(约100 uh),线圈形成一个良好的接地路径雷电,起着直接向大地排放巨大闪电电流的作用。(2)接入隔离电容器把天线连接上网络以前,先连上一个内存较大的真空陶瓷电容器C,容量控制在1 000～1 200p,它不妨碍高频输出路径,但可以对雷电直流有很好的保护作用。(3)添加石墨放电装置在天馈调配室内,装上一组石墨放电球在天线接入端口,然后连接地导线,准备27个磁环套上。如天线被雷击到,石墨本来就有一些阻尼减幅放电作用,磁环形成mh级电感,构成直流通道。假设发射机正常工作期间被雷击中,在放电球发挥作用时,通过接地导线引起的反电动势的磁路,可以起到阻尼放电的作用,这样不至于高频能量短路。室内放电球的放电距离取1 mm/10k V。

2.2 做好定期维护 做好定期的充气工作,要定期的对天馈电缆线充气,这一做法是为了使电缆内处于干燥的状态,从而使信息的传播更加准确,这一做法的原理是通过补充气体,使电缆线内部处于较大的压强,高于外界压强。当电缆线有破损时,通过较高的气压,使信息更好传输,不受干扰。另一方面,由于天馈线长期处于外部环境中,雨水的腐蚀,大风大雪的洗礼,会使一些部件老化,所以要做好对较易老化的部件进行更换。

2.3 常见故障及处理方法 中波有一些常见的打火的问题。一是反射网打火,这是由于天线带宽规格和发射机载波频率存在较大的误差造成的。二是天馈线打火,主要是由于天馈线的几何尺寸做工不精细,馈线长度不一致,从而引起电位梯度跳跃,并且超出范围。三是馈线接头处打火。主要是由于天馈线间的连接螺栓发生松动,不牢固,或者是因跳笼距离过近。最后一种是天幕线打火,这是由于大风天气,天线摇摆度较大,从而使导线断开或是下引线部位打火。解决以上打火问题要从根源解决,不能只处理表面性问题。对于第一种打火问题,我们要考量天线的质量以及要注意发射机载波频率是否合适。对于第二种打火问题,我们要严格把控住天线的长度,另外,时刻关注特性阻抗的范围是否已超出。对于第三种打火问题,我们要降低下引线的地位,增加阻值,并联电阻使电流减小。最后一种问题的解决方是天线振子和下引线的连接度要合适,另外,在焊接时要切实保证线与线之间必须连接,而不是虚接。

2.4 地网的维护 地网是由直径2～4 mm 的铜导线按照3°～4°的间隔均布铺设的。地网能有效减少地电阻,使得地电流损耗减小,接地电阻标准要小于4Ω。地网的日常维护有以下几点：(1)如果接地电阻达不到标准,可以采用长效物理防腐蚀接地降阻剂,来减小接地电阻阻值和延缓环境对金属电极的腐蚀。选用的长效物理防腐蚀接地降阻剂要求达到能源部《接地降阻剂技术条件》的质量指标,电阻率在湿态＜1Ω.m;PH 值＞7;腐蚀率＜0.03 mm/年;温度适用范围在-40℃到+60℃;无毒无污染等。(2)地网附近不能有高大建筑物,否则会增加电磁波传输损耗。所以要在地网周围设置警示标志,定期巡逻防止在地网铺设区域100米内出现高层建筑和深挖取土的现象。(3)地网和天馈线的接地线如有断裂应及时发现修复,接头处必须锡焊,使得接地线完整无缺,地网完好率在90%以上。

结语

中波发射台天馈系统是一项大工程,但大的工程也是由每个小的部分组成。只有确保系统的每一个部分正常运行,整个工程就能正常运作。因此,必须做好天馈线系统每一个部分的维检和检修工作,排除故障,定期检查,注意特殊时期做好各项准备工作。工作人员尽职尽责,根据个人经验,做好日常的维修工作。中波发射台天馈线系统是一项有意义的工程,它不紧反映了我国的在技术上的突破,同时也为人民的生活增加了幸福感,带来了快乐。