浅谈调频广播和电视天馈线系统的设计与调试

柳贤子

内蒙古自治区广播电视传输发射中心扎赉特775台 内蒙古 兴安盟 137600

调频广播和电视发射机天线系统是由一个或若干个发射天线单元及一些相应的馈电部件构成的，馈线系统是由主馈电缆、开关板、接插件等构成的，由天线和馈线系统组成的总系统称为天馈线系统。天馈线系统主要技术指标为电压驻波比、输入阻抗、功率容量、天线极化、天线增益、波束下倾角等。通过分析设备设施长期运行可知，天线、馈线安装使用存在一定安全隐患。为了确保天馈线系统使用效果，不影响调频广播、电视发射机运行，需要做好天馈线系统设计调试，确保系统运行稳定，提高工作效果。按照天线互相发射与接收原理，全频段天线可以接收邻近天线信号，对发射机驻波比系数影响较大，影响发射机运行稳定，这样会对节目播出质量造成影响，还会加大维护难度。

1 调频广播和电视发射天馈线系统设计

1.1 设计技术要求

主馈电缆驻波比损耗、波束下倾角、天线极化、接插件要求、气密性要求、绝缘电阻因素，都是天线馈线系统设计考虑因素。在此次研究中，基于主馈电缆驻波比与损耗，分析天馈线系统技术应用要求。

第一，主馈电缆驻波比与损耗。工作原理是主馈线特性阻抗控制为5Ω，驻波比取值低。一般情况下，选择聚乙烯绝缘螺旋电缆作为馈线，环境温度为40℃，功率值达到最佳。主馈电缆在UHF、VHF电视频道中，驻波比小于1.06。主馈电缆处于普通频道时，驻波比小于1.8。每个副天线主馈线电缆，不管是调频广播、还是电视运行频道，损耗小于2.5dB。

第二，驻波比。天线馈线系统中，如果没有主馈线，输入段驻波比按照三等级制划分：当驻波比小于1.07时，为1级；当驻波比小于1.1时，为2级；当驻波比小于1.15时，为3级。天馈线输入端驻波比，也遵循三等级制划分：当驻波比小于1.10时，为1级；当驻波比小于1.15时，为2级；当驻波比小于1.2时，为3级。

1.2 设计技术实施方案

第一，应用等幅90°相位差馈电方式，天线阵由4面2层天线构成，为双偶极子板天线。第二，使用L36分馈电缆头，主馈电缆选择HF4-1/18，分馈电缆选择GF5/8。功率分配器功率容量大于15kW，变阻器为1∶8。第三，天馈线系统，注重密封充气处理。

2 调频天线馈线系统调试

2.1 前期准备

第一，准备延时电缆测试。在选择延时电缆时，必须满足技术标准，并且由正规厂家生产，抗阻性与测试天线基本相同，以此确保测试工作运行正常化。电缆按照调频和电视频段调整长度。为了保证延时电缆输出特性阻抗时，可以显示出纯阻抗，一般控制为50Ω或者70Ω。此外，提前制作测试匹配盒。第二，调整制作匹配盒，扫频仪和延时电缆相互连接时，反射幅度与标准电阻，可以调整试验电容、可变电容、驻波比。

2.2 系统调试操作

第一，系统单元调试。注重检查和调整每一个单元，密切关注驻波比变化，确保驻波比控制在1.08水平。在调试操作时，驻波比数值较大，并且不处于标准范围内，此时要采取科学措施，分析内部形式、构造变化、接触不良、进水问题。第二，注重检查内部构造与部件，排查故障安全隐患。当发现不良问题时，及时采取措施处理，之后再开展调试处理。在整个调试操作中，应当确保驻波比取值合理。

完成天线馈线系统调试操作后，注重调试阻抗变换器。利用短电缆、接头转换器，将阻抗变换器与扫频仪配合连接起来。阻抗变换器，应当与分馈电缆相连接，利用扫频仪观察波形变化，之后按照变化调整抗阻变换器驻波比，确保驻波比小于1.1。

3 天馈线系统调试注意问题

3.1 调试天馈线系统单元

调试天线必须遵循标准要求，而该要求是利用标阻衡量。测试前，确保设备处于正常运行状态，同时将连接在设备上。当取出标阻后，运行天馈线系统单元振子测试，连接分馈电缆，振子与测试匹配盒连接，此时不仅要调整被测单元，还需要掌握波形变化过程，加大调整力度，确保驻波比小于1.08。在调整操作时，可能会出现系统误差，驻波比调整难度大。该类问题多是由于系统进水、内部接触不良所致，也可能是结构自身问题。针对该类问题，调试人员确保检测操作规范，同时消除故障隐患。之后再进行深度调试，确保驻波比满足标准要求。

3.2 调试阻抗变换器

阻抗变换器连接匹配盒，输出端使用短电缆，将所有分馈电缆连接到阻抗变换器上，同时注意扫频仪显示器波形变化情况。一般来说，分馈线与阻抗变换器连接之后，操作调试阻抗变换器调节板，无意外问题时，驻波比小于1.10。

3.3 调试天馈线整体系统

将主馈电缆、匹配盒输出端连接在一起，操作阻抗变换器调节板。驻波比小于1.08时，天馈线系统调试接收。如果未完成甲级要求，则采用以下措施处理：第一，在阻抗变换器下部圆柱体装设0.2mm厚度，5-10cm宽度薄铜带。天线系统、阻抗变换器、主馈线，共同构成天馈线系统驻波比。因此，注重天馈线系统驻波比调整，注重优化阻抗变换器反射系统大小与相位。第二，采用调试措施无效果时，为了降低驻波比，根据主馈线电缆头尺寸，优化调整天馈线系统匹配盒。天馈线总驻波比调试时，为了更好地连接主馈电缆输入端的测试匹配盒，需要使用接头转换器短电缆。按照天馈线系统调试实施方案调试，以此改变系统反射系数的大小与相位，降低驻波比。

3.4 工作人员要求

天馈线系统调试工作的要求较高，要求操作人员具备耐心与责任心。所以，技术人员首先要掌握扫频仪调试天馈线系统原理、基本性质。在调试操作前，必须做好各项准备工作，明确天线馈线系统结构单元，落实具体化步骤，辅助使用补偿方法调节天馈线系统，使其拥有甲级工作状态。

结束语

综上所述，天馈线系统的稳定性强，在调频广播和电视发射时的应用前景就会良好。天馈线系统应用到调频广播、发射机上，呈现出较多应用问题，比如主馈电缆驻波比例与损耗，主馈电缆线在调频广播、电视频段的损耗，驻波比较高等问题。应用等幅90°相位差调控法，使用天线阵技术，可以扩大用功率容量，且变阻器在标准比例分配器中可以实现标准化应用。按照应用性质，调频广播和电视发射机天馈线系统设计与调试创新力度大，可以加强天馈线系统应用价值，延长系统使用寿命，降低安全事故率，确保天线馈线系统应用效果。