羅朝豐
(作者單位:貴州省新聞出版廣電局706臺)
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天饋系統(tǒng)的作用及常見故障處理
羅朝豐
(作者單位:貴州省新聞出版廣電局706臺)
摘 要:天饋線是電臺發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分,其性能的好壞,直接影響到發(fā)射機的效果,關(guān)系到節(jié)目覆蓋的范圍。闡述中波廣播天饋線系統(tǒng)部分故障,并重點分析了故障現(xiàn)象和原因。
關(guān)鍵詞:天饋系統(tǒng);常見故障;處理方法
在無線電廣播電臺中,發(fā)射天線處在整個發(fā)射設(shè)備的最末位置,一般都遠離機房,遠離人們的視線,雖然往往不被人們重視,但卻發(fā)揮著十分重要的作用。有了發(fā)射天線,發(fā)射機輸出的高頻電流才能轉(zhuǎn)換為向空間輻射的電磁波,遠離電臺的聽眾才能聽到電臺播送的節(jié)目??梢哉f,發(fā)射天線是廣播電臺不可缺少的重要設(shè)備。
能不能將發(fā)射機輸出的功率有效地向空中輻射出去而不是像假負載那樣轉(zhuǎn)化為熱能損耗掉,這完全取決于一個與之相適應(yīng)的發(fā)射天線,取決于發(fā)射天線的工作狀態(tài)是否良好。如果發(fā)射天線壞了,則這部發(fā)射機只能停播。
能不能將輻射出去的電磁波能量相對集中到需要覆蓋的服務(wù)區(qū),能否以最小的機器功率獲得盡可能大的服務(wù)場強,獲得滿意的廣播覆蓋效果,同時又不會對其他電臺的服務(wù)區(qū)造成同(鄰)頻干擾,對電臺周圍的生活環(huán)境又不會造成電磁污染,在一定程度上也取決于電臺所用的發(fā)射天線電氣特性是否符合使用要求。
發(fā)射臺天饋系統(tǒng)的品質(zhì)會影響到它播出節(jié)目的質(zhì)量。如果天饋線系統(tǒng)的技術(shù)指標不好,對于聲音廣播,可能產(chǎn)生噪聲、串音或者出現(xiàn)衰落失真;對于圖像廣播,則可能產(chǎn)生重影或雪花等現(xiàn)象。
另外,由于天饋線長期工作在環(huán)境條件較差的室外或高空,施工、維護工作都比較困難,出現(xiàn)損壞問題也不易及時發(fā)現(xiàn),若電臺所用天線質(zhì)量不是很好,就將成為電臺安全的一大隱患。一般廣播電臺都沒有備份天線。所以,一旦天線出了問題,就可能造成較長時間的停播。為此,應(yīng)對天饋系統(tǒng)足夠重視,機房值班員對天饋線也應(yīng)有所了解。
很多中波發(fā)射臺在早期建臺時,只征用了很少一部分地,將天饋線都建在農(nóng)民的土地上。中波靠地波傳播,地面是中波接地天線回路一部分。通過在天線底部鋪設(shè)輻射狀銅網(wǎng),以減少地電流的損耗,提高天線效率來彌補地波輻射的不足。因此,中波發(fā)射臺的地網(wǎng)好壞對發(fā)射效果至關(guān)重要。中波地網(wǎng)一旦遭到破壞,發(fā)射效果就會明顯下降。此外,中波地網(wǎng)全都在農(nóng)民的莊稼地里,很難進行保護和維修。
現(xiàn)在城市發(fā)展很快,中波發(fā)射臺過去都處在遠郊;如今,不少中波臺陷入城區(qū),天線場地一再被侵占,高大建筑物直逼天線,有的天線拉線落在人家院里,饋線穿房而過,發(fā)射效果急劇下降。
廣播電視作為一個產(chǎn)業(yè)來發(fā)展,必須重視基礎(chǔ)設(shè)施投入,根據(jù)國家廣電總局的“62”令的精神,制定出中波廣播天饋線的保護措施。堅決杜絕損壞天饋線的行為,同時要盡可能地多征地。
固態(tài)發(fā)射機如果防雷措施不科學,雷擊時,末級功放管極易受到損壞。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)必須嚴格地將天線引下的雷電阻擋住,盡可能地在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)輸出口消除掉。為此,天調(diào)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在一改過去低通形式為高通形式,即由過去接地支為電容改為電感。強大的雷電通過天調(diào)網(wǎng)絡(luò)天線端電感直接通地。
中波天饋線表面看起來很簡單,但是實際研究起來卻很抽象,且計算麻煩復雜,加上經(jīng)常沒有合適的測試儀器,調(diào)整起來,無從著手,難以摸到規(guī)律。輻射場強受天線結(jié)構(gòu)、地網(wǎng)優(yōu)劣、匹配好壞、地導系數(shù)和傳播路徑地形等諸多因素影響,加上對電子管中波發(fā)射來說,天饋線是否匹配都能勉強開機器來維持播出,不像調(diào)頻電視,駐波比過大,機器就跳閘。因此,一些中小功率的中波臺形成一種只重機器不重天饋線的不良傾向,只要機器的表頭指示與說明書相近,即認為工作狀態(tài)正常。只要機器的三大指標進級,播出即認為良好。孰不知,如果功率發(fā)不出去,發(fā)射機的高效率也只是一句空話。沒有足夠的場強作基礎(chǔ),機器的指標再好,收音機也聽不出好的效果。一切高指標也只能歸發(fā)射臺附近的聽眾享受。
自從固態(tài)發(fā)射機問世以來,其以它高效優(yōu)質(zhì)而倍受用戶寵愛,卻因MOSEET耐壓和耐高溫的能力有限,對天饋線的匹配提出比較高的要求。駐波比稍高便要求減輕負擔、降功率,甚至關(guān)機休息。這就迫使人們開始重視天饋線的調(diào)整。
5.1 饋線
一般連接于發(fā)射機與天線之間作為傳送電能之用。根據(jù)它所傳輸?shù)牟ㄐ涂煞譃閮纱箢?,即橫電磁波(即TEM波型)及橫電波(即TE波型)或橫磁波(即TM波型)等導波型兩類。前者如平衡饋線及不平衡式同軸線等,后者如波導或電介質(zhì)棒等。
表1 天饋線系統(tǒng)故障現(xiàn)象、原因及處理方法
根據(jù)廣播電臺的運行需要,在發(fā)射機與饋線之間,在饋線與饋線之間,或在饋線與天線之間常常要加入一組交換開關(guān),以便調(diào)換發(fā)射機與天線的互相連接,增加電臺使用的靈活性,提高發(fā)射設(shè)備的利用率,減少建設(shè)電臺的總投資。
天饋線系統(tǒng)的故障通常是通過發(fā)射機的工作狀態(tài)表現(xiàn)出來的,天饋線故障部位不同,發(fā)射機反射的程度也不相同。以下是根據(jù)發(fā)射機反射故障所呈現(xiàn)出來的幾種故障狀態(tài)來分析判斷天饋線故障的性質(zhì)。
5.2 反射大
在排除發(fā)射機本身故障的情況下,這種故障說明天饋線系統(tǒng)存在硬性故障,即饋線輸出有短路或斷路、匹配網(wǎng)絡(luò)器件有損壞、匹配網(wǎng)絡(luò)連接件有短路或斷路、匹配網(wǎng)絡(luò)嚴重失諧以及天線饋點部分不正常。
實踐經(jīng)驗告訴我們,這種故障一般用目測的方法就可以查找到故障點,且多半是因匹配網(wǎng)絡(luò)電容炸裂,固定線圈的絕緣板、絕緣架因嚴重受熱燒壞,饋線接頭處因固定不好或受風擺動脫離而引起的,也有調(diào)配間內(nèi)有小動物被電擊后,搭在高頻通路上造成短路。
5.3 無規(guī)律的駐波變化
經(jīng)常性地出現(xiàn)降功率保護,沒有什么規(guī)律性,這多半是天饋線系統(tǒng)存在不穩(wěn)定的外界干擾因素(強功率高頻干擾、天饋線附屬設(shè)施電器打火),也可能是天饋線高頻通路本身有不確定的打火部位。
5.4 有規(guī)律的駐波反射
發(fā)射機在正常工作狀態(tài)下沒有什么問題,但是停機以后再開機,尤其是每天夜里停機幾個小時候后再開機,發(fā)射機就會出現(xiàn)反射過大故障,這其中又有2種不同的故障現(xiàn)象:一是開機即有較大的駐波反射,等機器工作一段時間后,故障會慢慢減小直到消失;二是剛開機一切正常,等工作一定時間后,駐波反射慢慢增加,一直到降功率甚至關(guān)機。
5.5 隨季節(jié)變化的反射故障
天線零位隨著季節(jié)的變化而變化,這是中波天饋線本身溫度特性決定的,是一種正常變化。根據(jù)實際情況,處理的方法有2種:一是采取適中的調(diào)整方法,在春夏交替的季節(jié),對天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)進行一次測試調(diào)整,使之達到最佳匹配,這種方法的前提是季節(jié)溫度變化不太明顯;二是反射變化比較嚴重,就在最熱(夏季)和最冷(冬季)的季節(jié)里對天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)各進行一次匹配調(diào)整,或者適時對匹配網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整??傊?,要保證天饋線系統(tǒng)始終工作在最佳狀態(tài)。
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作者簡介:羅朝豐(1963-)男,工程師,研究方向:技術(shù)維護和值機工作。