近年來(lái)，隨著電子科技發(fā)展，在天饋線系統(tǒng)維護(hù)大修工作中應(yīng)用了更多的電子測(cè)試設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，保證了天饋線系統(tǒng)維護(hù)大修后可以達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求。本文通過(guò)自身的維護(hù)工作實(shí)踐經(jīng)歷，簡(jiǎn)單介紹矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試設(shè)備在工程中的應(yīng)用，希望與同行共同探討。

一、天饋線維護(hù)工作的重要性

天饋線作為廣播發(fā)射的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其性能指標(biāo)的好壞直接影響傳輸發(fā)送距離和效果。天饋線系統(tǒng)都是建在室外空曠場(chǎng)地，高頻信號(hào)需要經(jīng)過(guò)數(shù)百米的饋線傳輸?shù)桨l(fā)射天線，絕大部分的臺(tái)區(qū)附近地理?xiàng)l件和環(huán)境因素較為惡劣，對(duì)天饋線造成了嚴(yán)重的腐蝕，并引發(fā)天饋線一系列的故障。天饋線系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，輕則影響廣播傳輸發(fā)射的質(zhì)量和效果，重則造成停播等重大事故。

做好天饋線系統(tǒng)的維護(hù)，使其更好地發(fā)揮效益，是擺在廣大技術(shù)人員面前的首要任務(wù)。

二、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

近年來(lái)，隨著電子設(shè)備日益發(fā)展和更新，越來(lái)越多的電子測(cè)試儀器投入到天饋線維護(hù)大修工作中進(jìn)行使用。先進(jìn)的電子設(shè)備，提高了天線維護(hù)工作的工作效率，保證了工程維護(hù)質(zhì)量和效果，使天饋線技術(shù)指標(biāo)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析是通過(guò)測(cè)量元件對(duì)頻率掃描和功率掃描測(cè)試信號(hào)幅度與相位的影響，來(lái)精確表征元件特性的一種方法。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在5Hz～110GHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。網(wǎng)絡(luò)分析儀是全面測(cè)量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的一種高精度智能化儀器，能測(cè)量和顯示電氣網(wǎng)絡(luò)的整體幅度和相位特性，這些特性包括S參數(shù)、幅度和相位、SWR(駐波比)、插入損耗和增益、衰減、群延遲、回波損耗、反射系數(shù)和增益壓縮等。

現(xiàn)列舉近年來(lái)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試天饋線電氣指標(biāo)情況工程事例與大家分享交流。

(一)國(guó)家新聞出版廣電總局某電臺(tái)天線維護(hù)工程

國(guó)家新聞出版廣電總局直屬某電臺(tái)內(nèi)有20余副同相水平短波天線，兩幅角型天線。在天線維護(hù)大修工作中，我們對(duì)所有天線駐波比進(jìn)行了測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果調(diào)整了天饋線，使駐波比達(dá)到天饋線設(shè)計(jì)要求。

本次測(cè)試采用的網(wǎng)絡(luò)分析儀型號(hào)為PNA3628DP，可進(jìn)行短波廣播頻段范圍內(nèi)的頻域反射及傳輸測(cè)試，同時(shí)還可以進(jìn)行時(shí)域故障定位測(cè)試。

在我們對(duì)全部天線進(jìn)行完測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)駐波比基本都低于1.54以下，符合要求，只有個(gè)別天線的個(gè)別頻點(diǎn)大于1.6。我們利用時(shí)域功能，進(jìn)行查找故障點(diǎn)，進(jìn)行調(diào)整檢修，解決存在的問(wèn)題。

如在A03號(hào)發(fā)射機(jī)上2號(hào)天線通路上存在電長(zhǎng)度353.3米/0.0821(在與1號(hào)饋線分開處的雙門桿附近)。檢查發(fā)現(xiàn)在353米附近的主饋線上有2根瓷棒的間距偏離標(biāo)準(zhǔn)40厘米較大，當(dāng)恢復(fù)正常寬度時(shí)發(fā)現(xiàn)353米處的反射由0.0821下降到了正常值0.026左右，且復(fù)查駐波比發(fā)現(xiàn)7M、9M、11M均不同程度下降。

A05機(jī)上15號(hào)角形天線時(shí)在7MHz頻段的發(fā)射機(jī)駐波比指示偏大(大于1.5)。A05機(jī)的50歐姆輸出依次經(jīng)過(guò)諧波濾波器、定向耦合器、同軸饋筒及同軸交換開關(guān)、平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器、平衡交換開關(guān)、主饋線、2路天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)切換開關(guān)，最后與角形天線連接。其中角形天線由主饋線變阻器、分饋線變阻器、引下線和振子組成。發(fā)射機(jī)由定向耦合器對(duì)入射功率和反射功率取樣，并在雙指針功率表得到駐波比指示。

造成發(fā)射機(jī)駐波比指示偏大的原因有多種，在排除定向耦合器和雙指針功率表的故障后，還對(duì)同軸饋筒及同軸交換開關(guān)、平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器、平衡交換開關(guān)、主饋線、2路天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)切換開關(guān)、角形天線進(jìn)行檢查。

對(duì)15號(hào)角形天線進(jìn)行測(cè)試。發(fā)現(xiàn)7.284MHz的駐波比達(dá)到2.34，在10.84MHz附近約1.7。從時(shí)域故障定位看，主要問(wèn)題集中在15號(hào)角形天線的主饋線變阻器(反射系數(shù)0.084)、引下線和振子(反射系數(shù)高達(dá)0.228)。

在對(duì)引下線中心距離進(jìn)行增加時(shí)發(fā)現(xiàn)引下線和振子處的反射系數(shù)從0.228下降到0.16，但由于受施工條件限制，無(wú)法對(duì)引下線最高處的中心距離進(jìn)行調(diào)整，無(wú)法繼續(xù)降低該處的阻抗失配程度。

將情況匯報(bào)給上級(jí)部門，并協(xié)調(diào)有關(guān)部門進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)核對(duì)。反饋回來(lái)的意見(jiàn)表明目前已經(jīng)設(shè)計(jì)了新型角形天線，不再是籠形振子了，采用平面形振子結(jié)構(gòu)，指標(biāo)很好，在相關(guān)臺(tái)站已經(jīng)試用了。

檢查18號(hào)角形天線的情況。從平衡交換開關(guān)K4處斷開，并將網(wǎng)絡(luò)分析儀連接到18號(hào)角形天線的通路上，復(fù)查A04機(jī)上18號(hào)角形天線的情況。發(fā)現(xiàn)通道18C在6MHz、9MHz頻段的駐波比小，通道18D在7MHz頻段的駐波比小，但這2個(gè)通道有大部分頻率的駐波比指標(biāo)大于1.54。從時(shí)域故障定位看，主要問(wèn)題集中在18號(hào)角形天線的主饋線變阻器(反射系數(shù)高達(dá)0.15)、引下線和振子(反射系數(shù)高達(dá)0.212)。這與15號(hào)天線情況類似。(見(jiàn)圖1)

(二)國(guó)家新聞出版廣電總局某監(jiān)測(cè)中心天線維護(hù)工程

國(guó)家新聞出版廣電總局某監(jiān)測(cè)中心有全向中波天饋線1幅，多模多饋天線1幅，對(duì)數(shù)周期天線3幅，其中有幾副天線的電氣指標(biāo)不好，我們利用定期的天饋線系統(tǒng)維護(hù)大修工程時(shí)間，對(duì)5副天線進(jìn)行了指標(biāo)測(cè)試，本次測(cè)試采用的網(wǎng)絡(luò)分析儀型號(hào)為PNA3628DP，情況如下。

1.中波天線

檢查發(fā)現(xiàn)塔底調(diào)配箱進(jìn)水現(xiàn)象，相關(guān)接線處銹蝕，并有連接松動(dòng)處，打開電纜與天線連接處，并接50歐姆標(biāo)阻進(jìn)行時(shí)域故障定位測(cè)試，發(fā)現(xiàn)電纜匹配正常?；謴?fù)與天線的連接后測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在526.5-1591.5頻率范圍內(nèi)的駐波比在低頻段偏大，例如在526.5處為1.68，高頻段呈減小趨勢(shì)。實(shí)際收測(cè)節(jié)目也發(fā)現(xiàn)540kHz的接收效果不佳，而高端的頻率接收效果尚可。天線初始安裝時(shí)的數(shù)據(jù)為530kHz駐波比為2.1，1600kHz為1.38，這個(gè)趨勢(shì)與本次此時(shí)情況相符。

圖1 從K4處測(cè)試兩個(gè)通道的駐波比圖

2.對(duì)數(shù)周期轉(zhuǎn)動(dòng)天線

測(cè)試A，B兩幅天線較為正常，駐波比指標(biāo)基本在1.5以下。但在測(cè)試C天線時(shí)發(fā)現(xiàn)駐波比大，最大超過(guò)3.0。

用時(shí)域故障定位法對(duì)天線C進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有兩處反射大，將電纜與天線連接處斷開，接50歐姆標(biāo)阻后，測(cè)試發(fā)現(xiàn)在電纜通路上存在故障點(diǎn)，檢查對(duì)應(yīng)處發(fā)現(xiàn)天線轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)處的箱子積水痕跡嚴(yán)重，將該處的電纜頭長(zhǎng)時(shí)間浸泡，導(dǎo)致接頭嚴(yán)重銹蝕，需要更換接頭，并聯(lián)系廠家對(duì)該問(wèn)題改進(jìn)，提出合理的線路改造方案，避免今后再次發(fā)生同類故障。

3.多模多饋天線

測(cè)試多模多饋天線3種模式的駐波比，并測(cè)試之間的隔離度，駐波比指標(biāo)。

隔離度指標(biāo)，測(cè)試發(fā)現(xiàn)其中的一個(gè)與另外兩個(gè)相比存在隔離度不佳的情況，按照驗(yàn)收要求的低于-25dB的要求，在部分頻率只有-24dB。

從測(cè)試情況發(fā)現(xiàn)L1，L2隔離度差，且測(cè)試L1模式的駐波比偏大。

從時(shí)域測(cè)試圖發(fā)現(xiàn)在振子與饋電網(wǎng)絡(luò)連接出存在阻抗匹配不佳處，且沿著振子的方向存在阻抗失配處。

使用網(wǎng)絡(luò)分析儀能夠幫助我們?cè)诠こ讨锌焖僬业教祓伨€故障點(diǎn)，提高了我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力和效率！

三、小結(jié)

隨著電子測(cè)試測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，各基層臺(tái)站對(duì)專業(yè)服務(wù)要求的提高，我們工程維護(hù)單位要不斷地提升自身的綜合服務(wù)能力。電子測(cè)量測(cè)試儀器的不斷推廣使用，在提高效率、降低成本、改善測(cè)試水平、提高維護(hù)工作水平、提升服務(wù)品質(zhì)方面，保障安全傳輸發(fā)射工作等方面得到了大家的充分的肯定！

[1]中、短波天饋線運(yùn)行維護(hù)規(guī)程.國(guó)家廣播電影電視總局.2002.

[2]谷歆海.網(wǎng)絡(luò)分析儀的工作原理及在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用[J].電子工程師，2008(7).