程保權(quán) 五九四臺(tái)維修室 712000

天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）簡(jiǎn)介及使用

程保權(quán) 五九四臺(tái)維修室 712000

本文簡(jiǎn)要介紹了天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)及功能特點(diǎn)，并就運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的高頻擊穿或打火故障提出了排除方法和改進(jìn)措施。

天線偏向開關(guān)；槽輪；高頻擊穿

antenna phase switch； geneva wheel highfrequence breakdown

引言

我臺(tái)于2006年西新工程的天線系統(tǒng)升級(jí)改造中引進(jìn)數(shù)臺(tái)天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型），其功能是可實(shí)現(xiàn)利用一個(gè)短波天線，通過(guò)控制天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)不同時(shí)間段不同區(qū)域短波發(fā)射，且轉(zhuǎn)換動(dòng)作迅速，即基于微機(jī)控制的天線自動(dòng)切換系統(tǒng)，根據(jù)切換指令3秒內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)不同位相的轉(zhuǎn)換，不僅提高效率，大大減低成本，而且實(shí)現(xiàn)了“有人留守，無(wú)人值班”的切換自動(dòng)化。本文簡(jiǎn)要介紹其基本結(jié)構(gòu)、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)及功能特點(diǎn)，并根據(jù)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的常見故障采取改進(jìn)措施，供同行借鑒。

1天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 基本結(jié)構(gòu)

圖1 天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）

天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）是天線匹配系統(tǒng)的重要組成部分。其輸入阻抗為150Ω，輸出阻抗為300Ω，最大可實(shí)現(xiàn)5個(gè)不同方向的位相轉(zhuǎn)換。它由機(jī)械和電氣控制兩大部分組成，其中機(jī)械部分由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換連接、支承體等部分組成。見圖1。動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括電機(jī)及剎車系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為變速箱和控制箱；轉(zhuǎn)換連接主要由主磁棒、主刀（動(dòng)觸點(diǎn)）、靜觸點(diǎn)和偏向環(huán)；由1個(gè)主磁棒、6個(gè)輔磁棒、上下支撐架和絕緣側(cè)板等組成封閉的支承體，最大可承受500Kg重量。主饋線輸入口為發(fā)射機(jī)與偏向開關(guān)的對(duì)外接口，左、右分饋線輸出口為偏向開關(guān)與天線的對(duì)外接口。其中各主要零件的作用如下：

① 開關(guān)主體——封裝、絕緣支撐開關(guān)內(nèi)用于高頻轉(zhuǎn)向切換的主饋管、左右分饋管，固定主軸的位置；

② 主軸——φ35高頻絕緣瓷件，支撐和固定上下兩個(gè)主刀頭，在開關(guān)切換時(shí)起傳動(dòng)作用；

③ 電機(jī)——開關(guān)切換到動(dòng)的動(dòng)力源；

④ 減速及控制箱——開關(guān)的減速傳動(dòng)裝置和手動(dòng)、電動(dòng)切換控制裝置；

⑤ 刀頭——與觸點(diǎn)良好接觸，保證高頻通路切換的可靠性；

⑥ 偏向環(huán)（各兩對(duì)φ28紫銅管）——開關(guān)偏向發(fā)射實(shí)現(xiàn)裝置，其長(zhǎng)度大小決定于該天線主向發(fā)射的偏向角度值；配合偏向環(huán)可使天線工作在±8°到±15°偏向上。

⑦ 主饋線輸入口（一對(duì)φ54紫銅管）——連接主饋線變阻器端跳籠，為發(fā)射機(jī)高頻信號(hào)輸入端；

⑧ 左、右分饋線輸出口（各一對(duì)φ28紫銅管）——連接左、右分饋線變阻器跳籠，為偏向開關(guān)高頻信號(hào)輸出端。

1.2 工作原理

由中控機(jī)房對(duì)天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）輸入合適的電波延遲信號(hào)的切換指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)箱使主刀（動(dòng)觸點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)一定角度，即在3秒內(nèi)迅速與指定位相的靜觸點(diǎn)良好接觸，其旋轉(zhuǎn)角度即位差，從而實(shí)現(xiàn)不同位相的轉(zhuǎn)換。

圖2 天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）工作原理示意圖

2、主要技術(shù)參數(shù)

2.1 頻率范圍：5～26.1MHz；

2.2 功率容量：≤500KW+100%AM；

2.3 輸入阻抗Z input：150Ω；

2.4 輸出阻抗Z output：300Ω（左分、右分均相同）；

2.5 插入VSWR：＜1:1.1；

2.6 調(diào)制VSWR：最大1:2；

2.7 開關(guān)倒動(dòng)方向時(shí)間：3s。

3、功能特點(diǎn)

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用撥輪槽輪結(jié)構(gòu)(馬耳他機(jī)構(gòu))，使轉(zhuǎn)動(dòng)角度更加靈活準(zhǔn)確；自動(dòng)與手動(dòng)的切換采用電磁離合器，倒動(dòng)操作方便；該開關(guān)為室外型產(chǎn)品（使用溫度-15℃～ +40℃、海拔≤2000m），封閉性好、維護(hù)方便、可靠性高。

4、高頻擊穿或打火故障的排除方法和改進(jìn)措施

發(fā)射機(jī)在工作時(shí)，儀器顯示駐波比增大，觀察短波500KW天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）有放電擊穿或打火現(xiàn)象。放電擊穿或打火現(xiàn)象的影響因素較多且復(fù)雜，經(jīng)分析可能有以下三種：

（1）天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）在戶外使用，經(jīng)受四季溫度變化，導(dǎo)致其中某一磁棒斷裂，使主刀（動(dòng)觸點(diǎn)）與靜觸點(diǎn)接觸不良出現(xiàn)高頻擊穿或打火。

（2）天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）的圍板上的夾板螺釘內(nèi)部外露，可能引起高頻放電。

（3）天幕返串回來(lái)的高壓導(dǎo)致高頻擊穿或打火

為此，我們采取定期查看天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）各磁棒有無(wú)裂痕，如發(fā)現(xiàn)則立即更換磁棒；并更換夾板螺釘，確保在內(nèi)部無(wú)外露現(xiàn)象，從而解決了天線偏向開關(guān)（場(chǎng)地型）放電擊穿或打火現(xiàn)象。

[1]陳文廣．中波廣播發(fā)射臺(tái)主備機(jī)天線倒換開關(guān)[J]．廣播與電視技術(shù).2004，第11期：100-101

[2]戴建秋．發(fā)射機(jī)系統(tǒng)多同軸開關(guān)智能轉(zhuǎn)換應(yīng)用研究[J]．廣播與電視技術(shù).2006，第6期：128-130

Introduction and Use of Antenna Phase Switch (Outdoor)

In this paper, the basic structure, working principle, main technical parameters and features of the antenna phase switch (outdoor) was introduced concisely. The exclusion methods and improvement of fault of the antenna phase switch (outdoor) was proposed.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.081