中短波天馈线系统的维护及常见故障处理

2023-01-16郝红梅

电视技术 2022年8期

郝红梅

（甘肃省广播电视局临夏广播转播台，甘肃临夏 731100）

0 引言

导航、雷达、通信等领域常常用到天线，因为天线具有接收、辐射电磁波的功能。在实际使用过程中，天馈线是电磁波有效传输的载体，对于整套发射机系统而言，天馈线发挥着极为重要的作用，但是容易出现故障，会影响到发射机的工作效果。基于此，研究中短波天馈线系统的维护及常见故障处理技术，具有一定的现实意义。

1 维护原则、内容及周期

1.1 维护原则

天馈线的维修过程需要考虑播出节目的实际情况，尽可能不要影响节目播出的稳定性。为了保障系统有一个良好的运行环境，机房内部的温度需要保持在25 ℃左右，湿度应控制在30%～65%。

1.2 维护内容

馈源膜、波导连接、室外波导等是否完整、是否紧固、是否破损，均属于天馈线重点维护内容。从伺服系统角度来看，维护内容包括伺服系统参数设置情况、散热风扇状态是否有异常、设备工作状态、线缆保持紧固连接以及伺服系统工作环境是否达标等。天线维护的过程中，天线副面、天线主面等方面都是需要重点检查的对象，需要检查的内容是观察这些部分有没有漆面脱落的现象，若发现脱漆问题，要根据实际情况进行补漆；对天线极化隔离度、增益、方向图、驻波比等电性能指标进行检查，对照指标性能分析问题所在，然后有针对性地进行维护[1]。

1.3 维护周期

1.3.1 日检

日检主要针对伺服系统设备进行检查，主要检查滤网是否保持清洁，设备参数是否处于正常范围，风扇转动是否有异常情况，机械部分是否有损坏情况，天线周围是否有障碍物，驱动电机声音是否有异响等。

1.3.2 月检

月检内容需要更加全面，更加具有针对性。以伺服系统为例，需要检查的内容包括设备接地情况，设备滤网情况；以标准参数为依据，对设备运行状态进行分析与维修；对天线控制器状态进行分析，观察信号接收机状态；针对天线控制器的室外部分，有针对性地做好清洁工作等。

在月检馈电设备时，需要对干燥剂是否变色进行检查，如果存在问题，要及时更换；对波导充气机间隔进行检查，重点观察波导连接情况以及密封情况。

月检天线主体设备时，需要对天线连接部分是否紧固进行检查；检查天线限位开关，特别是线缆接头与工作端子接触部分需要重点观察，如果有异常情况需要进行更换与维修；对室外线缆老化程度进行观察，如果老化程度严重，需要将其更换[2]。

1.3.3 年检

年检是一个年度的总检，运维部门需要制定科学、合理、全面的年检计划，尽可能覆盖所有区域。对于伺服系统的年检，日检与周检内容不仅要充分落实，还要对天线控制器、信标接收机的电池电压进行测试，通过判断明确结果，若电池电量不足，需要将其更换；将天线控制器以及信标接收机开箱，之后落实除尘工作；同时，需要对螺丝是否固定进行检查；做好天线控制器外单元除尘，对接头与螺丝的松紧程度进行判断，如果存在异常，需要进行维护；检查测试天线控制器的功能，将检查结果与参考值进行对比分析，检查结果需要备份。

关于馈电设备的年检，检查内容包括：对充气机的充气性能、保压状态进行测试；对软波导、波导馈线是否存在破损情况、密封软波导连接部位等进行检查，对波导进行紧固；需要对系统驻波比进行测试，结合具体标准进行对比分析，然后进行完善。

对于天线主体设备的年检，主面、副面等区域的掉漆情况检查很关键，针对大面积掉漆的情况，需要全面补漆，完成之后再进行全面检查，确保质量达标；线缆绝缘性能、线缆接头情况等是重要检查内容，需要细致观察与测试，如果发现问题，要进行更换；对于丝杆，要对润滑脂进行检查，通常需要对原有的润滑脂进行清洗，然后重上；对传统系统以及电机进行检查，主要是对摩擦情况进行判断，并及时更换润滑油；对于丝杠护套而言，重点是对其破损程度进行检查，若破损过于严重，建议进行更换。

对于测试工作，需要明确测试的主要指标，如方向图、增益、天线极化隔离度等。最好能够在入冬之前完成这些检查工作，并安装好天线馈源的除雪装置与除冰系统。此外，每三年应该对天线主体进行一次重新喷漆[3]。

2 中短波天馈线系统常见故障及处理技术

2.1 中波天馈线故障与处理

杆位倾斜、卡箍位置移动、拉线碰撞是馈线常见问题，主要原因是杆线基坑出现了坍塌。面对这类故障，需要结合现场实际情况对原因进行深入分析，然后将拉线卡箍复位。

铁塔拉线变松与螺丝螺母松动回扣、地锚松动、绝缘子损坏等方面有关。处理过程中，需要结合实际情况，可以对绝缘子进行更换，将地锚、螺丝等上紧；同时，针对铁塔与拉线的初压力垂直度进行校正[4]。

底座绝缘子开裂，可能是绝缘子质量不达标、绝缘子表面清洁程度不足以及内部杂质过多等引起。如果存在这些情况，就可能导致绝缘座底座出现不平整的情况，甚至是劈裂情况。此时偏心受力会越来越大，最后就会出现破裂的问题。对底座绝缘子进行更换，通常可以解决这些问题。

植物、蛛网等搭在内外导体上，或者内外导体的同心度不足，又或者是馈线垂度过大等情况，可能引起打火问题。维修过程中，需要对哑铃绝缘子以及线路进行深层次清洁，调整馈线的垂度，使其保持在合理范围之内。

地网断线将会影响天线性能。如果地网由于施工、耕地原因被挖断，可能影响天线效率。在天线回路中，地网发挥着非常重要的作用。这就需要维修人员加强日常巡检，有利于及时发现地网存在的问题并及时进行解决。

桶形绝缘子发生破裂，原因有质量未达标、绝缘架间距不达标及架组装不稳固等，针对实际原因进行针对性处理，可以解决实际情况。

泄放电阻失效、放电间隙不合理等因素将会引发天馈线放电不顺畅、拉线打火等情况。处理过程中，需要对泄放电阻进行更换或者调整。

2.2 短波天馈线故障与处理

哑铃绝缘断裂是短波天馈线的常见故障。维修人员需要对天线幕振子进行全面清洁以及加固检查。需要特别注意的是，如果尾巴线张力不达标，需要对其进行调整。

馈线出现打火故障，原因主要是电位梯度大于馈线临界点、功率容量不足等。维修处理时，一方面可以增加功率容量，另一方面，可以结合海拔位置等实际情况调整电位梯度。

馈线过松、几何形状出现变化等，将会导致阻抗失配故障，此时需要关注天馈线的垂直度，并结合实际情况将其调整成保持平行输出位置。

大雨、大风、碰撞等外力因素可能导致馈线杆倾斜，不仅需要增加培土并夯实，而且建议结合实际情况装置好拉线。

频率不合适可能引发反射网打火的故障。设计时需要以固定频率为依据对反射网进行设计。在实际运行过程中，如果设计频率与实际频率之间存在较大差距，就可能引发断线、反射网打火等情况。根据实际情况，如果故障程度严重，需要对频率进行调整。

下引线打火故障，多数是因为局部电位高所导致。维修技术人员需要在打火的部位绑定直径相同的铜线，目的是降低电位。

天线幕打火故障主要与下引线、天线振子过松有关系，或者是因为大风造成断线，多数发生在馈电点部位。处理时可以调整天线振子、引子的松紧度[5]。

3 案例分析

3.1 故障分析

某中波发射机在运行过程中出现了一系列故障，如少功放、功放盒亮起红灯等。检测之后发现电流值为18 A，同时发射机进入自我保护状态。将功率降低后，红灯故障解决；将其调整到正常值时，发现发射机的输出功率未能达到规定值。

3.2 初检

在正常的工作状态下，中波发射机的标准电流为15 A。而实际电流值为18 A，可以明确数值不正常，需要进行进一步的检查。检查方法是利用示波器检查脉宽调制器的内部电阻。通常，电压峰值约为23 V，但是测试出来的电压峰值为29.5 V，这就意味着需要调整前级电源的可调电阻，让电压逐渐降低，输出电压从29.5 V降到24.5 V，但是这个数值意味着功放电流依然比较大，如果长时间运作，可能将功放烧坏。根据相关电路，可以确定故障应该在发射机槽路与天调网络位置。对天调网络进行检查需要借助网络分析仪，对故障频率匹配网络进行测量，此时可以发现实部偏离馈管的特性阻抗偏大，驻波比达到了1.48，这意味着频率与网络未能匹配，出现了失调的现象。