趙久晶　扈廣義

1.2.赤峰市802轉(zhuǎn)播臺　內(nèi)蒙古　赤峰市　025350

1　天饋線系統(tǒng)的組成

天饋線系統(tǒng)通過天線向空中輻射電磁波，將發(fā)射系統(tǒng)送來的導行波的能量轉(zhuǎn)換成向空間傳播的電磁波能量，從而將信號傳送到覆蓋區(qū)域，主要由一個或若干個發(fā)射天線單元及一些相應的饋電部件，如天線、饋線、多功器、同軸開關、充氣機等部分組成。如圖1所示。

同軸開關的作用是將音頻廣播和電視發(fā)射系統(tǒng)中，主機、備機與天饋系統(tǒng)和假負載之間的連接和快速切換裝置。

圖1　天饋線系統(tǒng)方框圖

硬饋和軟饋是射頻信號的通道，采用硬饋主要是機房內(nèi)部走向橫平豎直，布局美觀。

多功器的作用是將多部不同頻道、不同頻率發(fā)射機的輸出合為一路，實現(xiàn)多臺發(fā)射機共用一副天線的功能，主要是減少發(fā)射成本。

充氣機的作用是使饋線內(nèi)保持一定壓力的干燥空氣，保證饋線內(nèi)的空氣干燥，以確保外部潮濕空氣及水分不能進入其中，從而使傳輸特性穩(wěn)定，保證信號的傳輸質(zhì)量。

天線是一種變換器，它是將饋線上傳輸?shù)碾娦盘?，變換成無線空間中傳播的電磁波，具有互易性。802臺主要采用的是偶極子天線和縫隙天線。

2　天饋線系統(tǒng)的測試

2.1　指標說明

在廣播電視天饋線系統(tǒng)中，天線與饋線的阻抗不匹配，天線與發(fā)射機的阻抗不匹配，高頻能量就會產(chǎn)生發(fā)射折回，在饋線上產(chǎn)生電壓駐波。駐波的主要參數(shù)有四個，即反射系數(shù)、行波系數(shù)、駐波比和回波損耗，它們之間有固定的數(shù)值關系。工程上常用駐波比和回波損耗作為天饋線的電氣指標。

電壓駐波比VSWR是射頻技術(shù)中最常用的參數(shù)，它是駐波腹處的電壓輻值Vmax與波節(jié)處的電壓Vmix輻值之比：

VSWR的理想值是1，如果VSWR值過高，會降低發(fā)射機系統(tǒng)的工作效率，給發(fā)射機和饋線造成嚴重損壞。

2.2　天饋線系統(tǒng)的測試

天饋線系統(tǒng)技術(shù)指標可以參考GY/T5051-94《電視和調(diào)頻廣播發(fā)射天線饋線系統(tǒng)技術(shù)指標》和GY/T5052-94《電視和調(diào)頻廣播發(fā)射天線饋線系統(tǒng)技術(shù)指標測量方法》。測試駐波比工程上常采用網(wǎng)絡矢量分析儀DS7631A/50Ω進行測量。測試流程如圖2所示。

圖2　測試流程

3　常見故障

3.1　發(fā)射功率降低

在日常維護中，發(fā)射機屏顯VSDVR≥1.2以上或發(fā)射機功率未變，反射功率較以前增加，說明發(fā)射系統(tǒng)異常。

VSWR值過高，天饋線中反射波的成份多，發(fā)射機的輸出功率有相當一部分被反射回來，沒有發(fā)射出去，因而降低了發(fā)射功效率。

首先，檢查天饋線的接口端有無發(fā)熱現(xiàn)象。一般情況下，饋管頭過熱多半是饋芯與饋芯之間接觸不良造成的，特別是室外天線與饋線連接的饋管頭，有時也會出現(xiàn)銹蝕和封閉膠脫落造成潮濕空氣進入饋管中造成饋管頭過熱；檢查硬饋的固定卡子是否松動。其次，用網(wǎng)絡分析儀測量駐波比，若VSWR≥1.3，說明天饋線系統(tǒng)出現(xiàn)故障，要逐級測試，判斷故障部位。實踐中出現(xiàn)如下情況，初裝時，同軸開關以后的駐波比正常，硬饋與發(fā)射機之間駐波比就高，當拆下硬饋仔細檢查時，發(fā)現(xiàn)硬饋里面的支架移位，插芯與管壁不同心，阻抗發(fā)生了變化，更換新的支架，調(diào)整好插芯位置后駐波比正常。

3.2　損壞發(fā)射設備

VSWR過高，反射功率大，易使發(fā)送設備產(chǎn)生自激或過載。雖然，近幾年生產(chǎn)的數(shù)字發(fā)射機設計有失諧保護功能和VSWR保護措施，當VSWR過高時，會自動啟動設備的保護，自動降低發(fā)射功率，有時過高仍會損壞發(fā)送設備，當VSWR＞2.0時，極易損壞發(fā)送設備。

3.3　損壞天線、饋線系統(tǒng)

當VSWR很高時，反射波在天線和發(fā)射機之間來回反復時，會喪失一部分能量而轉(zhuǎn)化為熱能損耗。這部分熱量增加了饋線對熱損耗的承受，會產(chǎn)生破壞作用。在特殊情況下，VSWR很高會引起高電壓在饋線的連接處產(chǎn)生電弧，特別是連接點接觸不好和長久失修銹蝕的地方，電弧若穿過饋線絕緣體的連接處或者絞合處，則會降低該處的耐壓參數(shù)，該地方會被以后更低的電弧擊穿。因而，VSWR很高會破壞天線、饋線的技術(shù)指標，減少天線系統(tǒng)的使用年限。

若VSWR＞2.0時，稱之為全反射，在沒有自動保護的前提下，極易損壞發(fā)射系統(tǒng)。

赤峰市C115微波站1KW數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機曾發(fā)生過這樣的故障：發(fā)射機采用的主饋是SDY-50-40軟饋，天線采用VHF雙偶極子水平極化GME9A-400型天線，春季冰雪融化之時，發(fā)射機因反射功率過大而自動關機。我們首先測量了天饋線的駐波比≥2.0形成了全反射，從多功器末端逐級加假負載進行測量，硬饋和多功器均正常，登塔檢查天線正常，判斷是軟饋出現(xiàn)故障，經(jīng)逐尺檢查饋線，發(fā)現(xiàn)盤在地面的饋線外皮有一處破損，懷疑融化的雪水滲進饋管內(nèi)，造成全反射。我們截去了從破損處到機房內(nèi)的饋線，放空積水，進行了烘干處理，重新做好饋管頭連接完畢后，駐波比≤1.15，發(fā)射機恢復正常。我們總結(jié)出饋線不能過長，會增加傳輸損耗；不能盤在地面之上，應放在走線架上，至少要離開地面1～1.5米以上；饋線緊固在走線架上，防止大風使饋線外皮磨損，造成雪水或雨水漫滲到饋管之中，防止饋管內(nèi)的銅質(zhì)外壁與走線架短路，造成事故。

結(jié)束語

天饋線系統(tǒng)的指標好壞與否，直接影響到射頻信號的傳輸質(zhì)量和所覆蓋的半徑，要以預防為主，每季都要定期檢查天饋線的接口是否膠封牢固，有無漏封、銹蝕現(xiàn)象，天線與發(fā)射鐵塔之間是否緊固，有無松動，充氣機是否正常工作。加強巡查力度，確保設備運行在最佳狀態(tài)。

［1］鄒峰.《地面數(shù)字電視工程實踐》［M］.北京：中國廣播影視出版社，2015年5月第一版

［2］張欣.《數(shù)字音頻廣播技術(shù)》［M］.成都：電子科技大學出版.