朱由剛

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廣播電視發(fā)射天線技術(shù)及應(yīng)用

朱由剛

煙臺(tái)廣播電視臺(tái)，山東 煙臺(tái) 264000

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，廣播電視已經(jīng)是普遍存在的現(xiàn)象。現(xiàn)代廣播電視業(yè)發(fā)展的速度如此迅速，是廣播電視技術(shù)應(yīng)用于廣播電視業(yè)之中的結(jié)果。在廣播電視技術(shù)中，電視發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，它對(duì)于電臺(tái)的信號(hào)接收起到了十分重要的作用。廣播電視發(fā)射天線技術(shù)自誕生之日起，在我國(guó)聲音廣播的發(fā)展史上發(fā)揮著十分重要的作用，也成為廣播電視技術(shù)中不可替代的技術(shù)，扮演著十分重要的角色。

廣播電視；發(fā)射天線；技術(shù)；應(yīng)用

引言

人們的日常生活中，廣播、電視是較為傳統(tǒng)和普遍的兩種信息傳播方式，并以此來獲取所需的信息，同時(shí)較好地了解社會(huì)各行各業(yè)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。但在廣播和電視在進(jìn)行信息的傳播時(shí)，發(fā)射天線的作用就顯得尤其重要了。其中，通過發(fā)射天線，廣播電視可以較好地傳輸廣播和電視信號(hào)，而作為廣播電視發(fā)展的主要途徑和方式，廣播電視發(fā)射天線技術(shù)穩(wěn)定性好，同時(shí)也能較好避免傳輸過程中的噪音，其抗干擾能力更強(qiáng)，且其傳輸信息的容量也更大，傳輸過程高效快捷。因此，廣播電視發(fā)射天線技術(shù)在廣播電視行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，且逐漸成為廣播電視行業(yè)實(shí)現(xiàn)其快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

1 廣播電視發(fā)射天線的基本概況分析

深入的針對(duì)廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的基本概況進(jìn)行分析和研究，是全面的推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)首要步驟。在廣播電視發(fā)射天線技術(shù)當(dāng)中，天線是發(fā)射系統(tǒng)當(dāng)中的重點(diǎn)項(xiàng)目。天線系統(tǒng)主要參數(shù)有極化、輸入阻抗、天線的增益以及天線的主瓣等性能構(gòu)成。天線的輸入阻抗會(huì)隨著頻率的變化而變化，天線的匹配，重點(diǎn)是使天線輸入阻抗更加接近饋線阻抗，便于更好地進(jìn)行能量傳輸，提升效率。天線的增益需要依賴天線形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)等方面的科學(xué)化設(shè)計(jì)來全面的提升輻射性能。

廣播電視發(fā)射天線一般都是全向天線，天線的主瓣主要指其垂直主瓣?？傮w的來講，廣播電視發(fā)射天線系統(tǒng)，是一種自由空間波以及導(dǎo)行波之間的轉(zhuǎn)換裝置設(shè)備，廣播電視發(fā)射設(shè)備輸出圖像信號(hào)以及聲音信號(hào)，并且將其轉(zhuǎn)換成為空間電磁波信號(hào)，運(yùn)用天線技術(shù)使得電磁波的能量可以在水平方向之內(nèi)集中，同時(shí)通過組陣來提高天線信號(hào)增益。在組陣之后，天線空間的方向性可以得到增強(qiáng)，運(yùn)用科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行分析處理，即可得到最佳可視化效果[1]。

2 廣播電視發(fā)射天線的結(jié)構(gòu)框架

作為廣播電視發(fā)射系統(tǒng)的核心部件，發(fā)射天線的構(gòu)成要件主要有輸入阻抗、極化方式、主瓣、增益。這四個(gè)部分是廣播視發(fā)射天線的主要組成部分，只有四個(gè)方面同時(shí)發(fā)揮作用，才能確保廣播電視發(fā)射天線的正常運(yùn)行才能確保其質(zhì)量。

2.1 輸入阻抗

這是有別于饋線特性阻抗的天線阻抗形式，屬于復(fù)阻抗的范疇。通常的計(jì)算方式是天線工作時(shí)輸入端電壓：天線工作時(shí)輸入端電流。值得一提的是，天線的輸入阻抗，無需連接在饋線終端上。

2.2 天線極化方式

天線極化是增益天線獲得的主要方法，是指電場(chǎng)矢量端點(diǎn)在不同的時(shí)間段，體現(xiàn)出來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通?？梢苑譃榇怪睒O化和水平極化兩種，目的是獲得更高的增益天線。

另外，天線極化方式是電磁波的一種，它可以作為評(píng)價(jià)電廠的指標(biāo)，也是電波發(fā)射形式的決定性因素。

2.3 天線增益

天線增益是判斷天線實(shí)際運(yùn)行質(zhì)量的依據(jù)，能夠體現(xiàn)天線接收信號(hào)的能力是測(cè)量方法的一種通過測(cè)量能夠確保天線在某一特定朝向，信號(hào)是最強(qiáng)的。因此，通常被作為最關(guān)鍵的表征性參數(shù)之一。要提高天線的增益，常采用的方法是在提高水平面全向輻射能力的基礎(chǔ)上，減少垂直面上的全向輯射能力。

2.4 天線主瓣

作為一種測(cè)量工具，天線主瓣的主要用途是測(cè)量天線信號(hào)是否集中。需要指出的是，主瓣寬度決定了天線主瓣功率的大小。

3 廣播電視發(fā)射天線技術(shù)特點(diǎn)和要求

3.1 廣播電視發(fā)射天線技術(shù)特點(diǎn)

3.1.1 一般技術(shù)特點(diǎn)

廣播電視發(fā)射天線技術(shù)有兩個(gè)一般特性，除了輸入特性還有輸出特性，電視機(jī)視頻和音頻輸出信號(hào)產(chǎn)生的阻抗與電平構(gòu)成了廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的輸入特性。廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的輸出特性和發(fā)射機(jī)輸出的信號(hào)功率，影像與聲音功率的比值、電視機(jī)或收音機(jī)的各個(gè)工作頻段特點(diǎn)，饋線承載電磁波的穩(wěn)定性、媒體調(diào)制設(shè)備制式，天線發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生的負(fù)載阻抗以及視頻和音頻輸出端的功率和電平變化有關(guān)。

3.1.2 傳輸技術(shù)特點(diǎn)

廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的第二個(gè)特性是傳輸特性，圖像通道傳輸特性是第一個(gè)傳輸特性，它分為非線性失真和現(xiàn)行失真兩種情況。廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的第二個(gè)傳輸特性和頻率振幅特性和音頻特性有關(guān)，其中音頻特性有，調(diào)試設(shè)備調(diào)幅雜音、頻段調(diào)頻雜音和內(nèi)在電磁波雜音。

3.2 要求

近年來，廣播電視業(yè)發(fā)展的步伐不斷加快，電視發(fā)射天線技術(shù)也因?yàn)槿藗兊纳钊胙芯康玫讲粩嗵岣撸话愕陌l(fā)射天線已經(jīng)不能滿足人們最信息質(zhì)量追求，為了能獲取更多的電視信號(hào)，人們往往喜歡將發(fā)射天線放置在比較高的地方，比如屋頂或塔尖上，這就要求發(fā)射天線要在防風(fēng)雨、避雷以及穩(wěn)定性方面要進(jìn)行優(yōu)化，以免出現(xiàn)發(fā)射天線損壞或接收信號(hào)能力因天氣原因下降。同時(shí)天線在設(shè)計(jì)安裝發(fā)那個(gè)面，要考慮到發(fā)射范圍，要通過提高發(fā)射功率來擴(kuò)大發(fā)射范圍，解決人口密度大的地區(qū)接收不了信號(hào)問題。

4 廣播電視發(fā)射天線的應(yīng)用

4.1 廣播電視發(fā)射天線技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，使得人們?cè)诰駥用娴囊笕找嫣岣撸藗儾辉贊M足簡(jiǎn)單的吃穿住行，而是希望在此基礎(chǔ)上還能豐富自己的精神世界，愉悅身心、陶冶情操。在此環(huán)境中，人們對(duì)信息獲取的手段也更加關(guān)注，傳統(tǒng)的書刊報(bào)紙已不能滿足不同年齡階段和不同職業(yè)人的需求。當(dāng)前形勢(shì)下，廣播電視已成為人們生活的重要組成部分，人們可以從廣播電視中獲取更多、更廣泛、更全面的信息，大到世界格局、時(shí)事政治，小到日常生活、柴米油鹽。就目前來看，廣播電視以其絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)取代了紙質(zhì)傳媒的地位，以其良好的時(shí)效性為人們傳達(dá)來自社會(huì)不同角度、不同層次、不同內(nèi)容、不同性質(zhì)的色彩斑斕的信息，在豐富人們內(nèi)心的同時(shí)也體現(xiàn)出自身無限的魅力，讓人們即使足不出戶，也能盡曉天下事。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，廣播電視天線應(yīng)用的范圍也越來越廣。在我國(guó)的大中型城市數(shù)字電視和數(shù)據(jù)傳輸已被普遍使用，而在小城市和廣大農(nóng)村數(shù)字電視和數(shù)據(jù)傳輸也在進(jìn)一步的開展之中。而以上皆從不同領(lǐng)域、不同層面體現(xiàn)了廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的發(fā)展、進(jìn)步提升與完善[2]。

4.2 蝙蝠翼天線的應(yīng)用

在日常生活中，蝙蝠翼天線又被人們稱為正交振子天線，其是廣播天線的常見類型，其主要由兩個(gè)相同形式且同時(shí)進(jìn)行正交的對(duì)稱振子組成。對(duì)稱振子使用的是半波振子，其與激勵(lì)電力的大小相似。在蝙蝠翼天線所在的平面內(nèi)，法線方向是圓極化，而輻射場(chǎng)則是線極化。當(dāng)對(duì)稱振子處于水平位置時(shí)，一般的電視廣播在這時(shí)就能達(dá)到較好的效果，具體是因?yàn)閷?duì)稱振子的面積較大，其可以保證整個(gè)同頻中匹配的良好狀況，從而以此來解決電波反射在電視機(jī)畫面上產(chǎn)生的重影問題。同時(shí)，蝙蝠翼天線因同頻的寬度達(dá)到25%，駐波系數(shù)低于1.1，所以在不需要使用介質(zhì)的情況下，絕緣子、天線桿與振子依舊較為固定、可靠，且蝙蝠翼天線軸向輻射較小，但其功率的容量卻很大。

4.3 縫隙天線的應(yīng)用

縫隙天線和上述蝙蝠翼天線相同，也是現(xiàn)今使用較為廣泛的廣播電視天線類型，其因?yàn)槭菍?dǎo)體面上的開縫導(dǎo)致的天線，所以又被稱為開槽天線?？p隙天線的形狀一般為長(zhǎng)條形，其具體長(zhǎng)度為半個(gè)波長(zhǎng)?？p隙天線是通過跨接的形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)窄邊饋電的傳輸。通常情況下，縫隙天線被廣泛應(yīng)用于電子對(duì)抗、導(dǎo)航、通信設(shè)備等方面，我國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星上使用的就是縫隙天線。近年來，縫隙天線因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且極易實(shí)現(xiàn)控制特定口徑場(chǎng)的具體的分布，得到了人們?cè)絹碓綇V泛的使用。

5 結(jié)論

本文通過對(duì)廣播電視發(fā)射天線的基本概況分析、廣播電視發(fā)射天線的結(jié)構(gòu)框架、廣播電視發(fā)射天線技術(shù)特點(diǎn)和要求以及廣播電視發(fā)射天線的應(yīng)用的分析，了解了我國(guó)廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的原理及特點(diǎn)，對(duì)推陳出新，不斷為廣播電視天線發(fā)射技術(shù)注入新鮮的血液，以此來適應(yīng)不斷變化發(fā)展的市場(chǎng)需求，便捷人們的生活，提高人們的生活質(zhì)量具有重要藥作用。

[1]張先平.淺議現(xiàn)代化的廣播電視發(fā)射天線技術(shù)以及其具體的應(yīng)用方式[J].現(xiàn)代科技資訊研究分析，2009（11）：112-119.

[2]程俊.廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的技術(shù)原理以及優(yōu)勢(shì)特征分析研究[J].黑龍江科技信息資訊，2008（6）：113-125.

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1009-6434（2016）02-0074-02