王　靜（國家新聞出版廣電總局594臺，陜西　咸陽　712000）

發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究

王靜
（國家新聞出版廣電總局594臺，陜西咸陽712000）

發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)是無線電發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分，在現(xiàn)代廣播電視等領(lǐng)域的無線電信號傳輸發(fā)射中發(fā)揮著重要作用。隨著射頻技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究也逐步加強(qiáng)，無線電信號傳輸?shù)馁|(zhì)量與效率也不斷提高。本文以短波發(fā)射機(jī)為例，對發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)展開研究，希望對無線電信號傳輸技術(shù)的發(fā)展提供幫助。

發(fā)射機(jī)；射頻輸出；天饋線系統(tǒng)

廣播和電視是我國重要的大眾信息傳播媒介，不僅擔(dān)負(fù)著豐富人們娛樂生活的任務(wù)，還起到宣傳我黨的路線、方針以及所取得成就的作用，廣播電視還具有教育和輿論監(jiān)督功能。廣播電視的信號輸出就是通過發(fā)射機(jī)射頻輸出實(shí)現(xiàn)的，發(fā)射機(jī)射頻輸出于天饋線系統(tǒng)對于廣播電視的信號傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性有重要作用。

一、發(fā)射機(jī)射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的組成

射頻通信產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代，由于其通信容量大，投資費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn)被迅速應(yīng)用于信息傳輸領(lǐng)域，隨著多年的發(fā)展，如今的射頻通信技術(shù)已經(jīng)成為人們生活中必不可缺的重要信息傳播媒介，無論是在軍事還是在民用都發(fā)揮著巨大的作用。隨著科技的發(fā)展，無線通信技術(shù)仍然是最有發(fā)展前景的通信手段之一，目前，雖然射頻通信技術(shù)已經(jīng)在無線通信領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但仍舊有很大的潛力可挖掘，隨著射頻通信技術(shù)的成熟，發(fā)射機(jī)在未來會有更加廣闊的應(yīng)用前景。

射頻通信系統(tǒng)包括發(fā)信機(jī)、天饋線設(shè)備以及輸入和輸出設(shè)備、供電設(shè)備等。在射頻通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)射頻輸出和天饋線系統(tǒng)作為保證射頻信號質(zhì)量的重要機(jī)構(gòu)，其運(yùn)行穩(wěn)定性對保證通信質(zhì)量尤其重要。

發(fā)射機(jī)主要用于將調(diào)頻廣播電臺的語音和音樂節(jié)目以無線的方式發(fā)射出去，從而實(shí)現(xiàn)信號的傳輸?，F(xiàn)如今的發(fā)射機(jī)分為數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)和模擬調(diào)頻發(fā)射機(jī)兩種，數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)是指從音頻到射頻全過程數(shù)字化的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)。模擬發(fā)射機(jī)所有的參數(shù)都是靠指針式來表示的，沒有數(shù)字顯示也沒有自動保護(hù)功能，并且只能接受模擬以你品信號，音頻信號放大、限幅及立體聲編碼都是模擬的，調(diào)制的過程也是采用模擬符合音頻信號對壓控振蕩器變?nèi)荻O管進(jìn)行調(diào)制的。

而天饋線系統(tǒng)則是指發(fā)射機(jī)信號發(fā)射的主要媒介，天線起著將饋線中傳輸?shù)碾姴ㄞD(zhuǎn)為電磁波的作用，饋線負(fù)責(zé)電磁波的傳輸，在發(fā)射機(jī)射頻輸出時天饋線系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及信號傳輸性能直接影響著信號發(fā)射質(zhì)量。

二、發(fā)射機(jī)射頻輸出于天饋線系統(tǒng)構(gòu)成原理

1發(fā)射機(jī)射頻輸出的工作原理

目前廣播電視行業(yè)普遍使用的都是固態(tài)數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)，這種發(fā)射機(jī)由激勵器、功放、濾波器、定向耦合器、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)構(gòu)成。當(dāng)需要信號發(fā)射時，首先將音頻信號和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波，使高頻載波的頻率隨音頻信號發(fā)生變化，再對所產(chǎn)生的高頻信號進(jìn)行放大、激勵、功放和一系列的阻抗匹配，最后使信號輸出到天線，從而實(shí)現(xiàn)信號的發(fā)射。

2天饋線的工作原理

饋線的主要任務(wù)是有效的傳輸信號能量，因此在發(fā)射機(jī)射頻輸出天饋線系統(tǒng)中，需要在保證饋線信號傳輸功率的情況下避免拾取和產(chǎn)生雜散干擾信號，因此饋線需要屏蔽。饋線有平行雙線和同軸電纜傳輸線兩種，同軸電纜傳輸線中分為新線和屏蔽銅網(wǎng)兩根導(dǎo)線，這種導(dǎo)線是發(fā)射機(jī)射頻輸出天饋線系統(tǒng)的常用饋線，具有工作頻率范圍寬，損耗小，對靜電耦合具有一定屏蔽作用的優(yōu)點(diǎn)，但使用使要注意不可與有強(qiáng)電流的線路并行，也不能靠近低頻信號線路，以免磁場對信號傳輸發(fā)生干擾。

天線負(fù)責(zé)將饋線傳輸過來的能量轉(zhuǎn)換為電磁波，并將電磁波發(fā)射出去。由于電磁波直線傳播的特點(diǎn)，而地球由于是球體，因此在發(fā)射機(jī)射頻輸出時天線一般都會做垂直下傾處理，以方便地面上的接收端能夠收到平穩(wěn)、優(yōu)質(zhì)的信號。一般來說，發(fā)射臺的天線下傾角度都在10°左右。

天線安裝時，我們需要考慮天線的極化方式。天線的極化是指電場矢量的方向與電波傳輸方向的相對關(guān)系。根據(jù)麥克斯韋理論，只有電場和磁場矢量相差90°時，才能發(fā)射電磁波。在電磁波的傳輸過程中，如果電場矢量的方向在一直線上變動，即電場矢量的末端軌跡為直線，則稱為線極化，在線極化波中，如果電場矢量與地面平行，稱之為水平極化；電場矢量與地面垂直，稱為垂直極化。如果電場矢量的末端軌跡為一個圓或橢圓，則稱為回極似橢圓極化。此時，如果沿電磁波傳播方向看過去，電場矢量隨時間順時針旋轉(zhuǎn)的是右旋圓極化，反時針方向旋轉(zhuǎn)的稱為左極化。輻射某種極化電磁波的天線，就稱為某種極化天線。在電波的傳輸過程中，電波經(jīng)過反射以后，可能會造成極化的改變，對于垂直極化波，其被光滑地面發(fā)射時，極化方式不變；對于水平極化波，經(jīng)過光滑的地面反射時，有1800的相位變化；對于圓極化電磁波，經(jīng)光滑地面發(fā)射時，極化被反旋。

為了滿足調(diào)頻發(fā)射臺多個頻率的發(fā)射機(jī)同時廣播不同的節(jié)目的需求，還會利用多工器使不同頻率能夠使用一副天線，以降低天饋線系統(tǒng)的投資成本。目前常用的多工器有星型雙工器、橋式雙工器以及電視雙工器等。雙工器，又稱天線共用器，是一個比較特殊的雙向三端濾波器。雙工器既要將微弱的接受信號耦合進(jìn)來，又要將較大的發(fā)射功率饋送到天線上去，且要求兩者各自完成其功能而不相互影響。能夠生產(chǎn)雙工器的廠家有很多，我們在雙工器選擇時要根據(jù)電臺發(fā)射頻率定制，為了使雙工器更適合它的使用環(huán)境和工作條件，應(yīng)該選擇體積小、重量輕并且便于安裝、結(jié)構(gòu)牢固、緊湊并能承受一定的沖擊和振動的雙工器。

結(jié)語

綜上所述，發(fā)射機(jī)射頻輸出信號傳輸技術(shù)在我國有著廣泛的應(yīng)用，無論是廣播、電視還是移動通信，都離不開這種技術(shù)的應(yīng)用。發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)作為保證信號傳輸穩(wěn)定性和信號質(zhì)量重要設(shè)備，隨著科技的發(fā)展，其技術(shù)也得到了不斷的提高和深化。我們在進(jìn)行發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)建設(shè)時，一定要綜合考慮好應(yīng)用目的、信號接收對象以及發(fā)射塔的環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和選擇，保證能夠?yàn)橛脩籼峁└€(wěn)定、質(zhì)量更好的信號服務(wù)。

[1]羅正明.發(fā)射機(jī)天饋線系統(tǒng)的技術(shù)保障措施[J].有線電視技術(shù)，2012（02）.

[2]張杰.數(shù)字與模擬發(fā)射機(jī)雙工共用一副天線發(fā)射的改造實(shí)踐[J].廣播與電視技術(shù)，2011（11）.

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