曲 桑

（作者單位：國(guó)家廣播電視總局六〇二臺(tái)）

隨著社會(huì)各界對(duì)廣播、互聯(lián)網(wǎng)等信息媒體的逐步重視，人們更加注重對(duì)中短波發(fā)射天饋線系統(tǒng)維護(hù)的研究。中短波發(fā)射天饋線系統(tǒng)在具體的工作中具有信號(hào)接收容易、信號(hào)覆蓋面廣泛、無(wú)線電信號(hào)傳輸距離較遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛使用。天線具有接收、輻射電磁波的功能，因此是導(dǎo)航設(shè)備、雷達(dá)及通信設(shè)備等無(wú)線電設(shè)備的重要組成部分。天線作為換能器可以將空間的電磁波轉(zhuǎn)換為在饋線中傳輸?shù)碾姶挪?，也能將饋線中的電磁波轉(zhuǎn)換為空間中的電磁波[1-2]。天饋線是電磁波傳輸?shù)耐ǖ?，因此天饋線在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中具有重要地位。現(xiàn)針對(duì)中短波天饋線系統(tǒng)的維護(hù)要點(diǎn)及常見(jiàn)故障的處理方法進(jìn)行探討，以期為中短波天饋線系統(tǒng)得以穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

1 天饋線的維護(hù)項(xiàng)目和周期

1.1 維護(hù)原則

對(duì)天饋線進(jìn)行維修時(shí)，要求不能對(duì)正常的播出業(yè)務(wù)造成影響，不能出現(xiàn)播出業(yè)務(wù)中斷的情況，也不能對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成干擾。要確保系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境良好，確保機(jī)房?jī)?nèi)部的溫度和濕度合適，一般而言，機(jī)房溫度要控制在25 ℃左右，機(jī)房濕度要控制在30%～65%[3]。

1.2 維護(hù)任務(wù)

對(duì)饋電設(shè)備而言，維護(hù)任務(wù)主要包括檢查充氣機(jī)的工作狀態(tài)、檢查室外波導(dǎo)是否存在破損、波導(dǎo)連接是否緊固及饋源膜的完整性等。對(duì)伺服系統(tǒng)而言，維護(hù)任務(wù)主要包括檢查伺服系統(tǒng)的工作環(huán)境、線纜是否緊固連接、散熱風(fēng)扇狀態(tài)是否存在異常、伺服系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置情況及設(shè)備的工作狀態(tài)等。對(duì)天線而言，維護(hù)任務(wù)主要包括：檢查天線的主體、主面及副面是否存在漆面脫落情況，檢查發(fā)現(xiàn)大面積脫落的漆面時(shí)需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漆；檢查天線傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑油液面情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑油液面明顯降低時(shí)需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，同時(shí)要檢查是否存在漏油問(wèn)題，當(dāng)發(fā)現(xiàn)漏油時(shí)需要進(jìn)行修理；檢查天線傳動(dòng)裝置的工作情況，檢查電機(jī)是否存在發(fā)熱、異響等情況；檢查天線的接地電阻情況；檢查天線限位開關(guān)情況，觀察接觸是否良好；檢查天線的極化隔離度、駐波比、方向圖及增益等電性能指標(biāo)的情況，判斷是否處于合格狀態(tài)；檢查天線絲桿的潤(rùn)滑情況[4]。

1.3 維護(hù)周期及維護(hù)內(nèi)容

維修人員應(yīng)根據(jù)天饋線系統(tǒng)中不同設(shè)備的特點(diǎn)與實(shí)際運(yùn)行的情況確定天饋線系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)周期，具體如下。

1.3.1 日檢及內(nèi)容

對(duì)伺服系統(tǒng)設(shè)備而言，日檢內(nèi)容主要包括：設(shè)備參數(shù)是否處于正常區(qū)間；濾網(wǎng)是否清潔；風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)是否存在異常；信標(biāo)接收機(jī)的機(jī)箱溫度情況；設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境是否存在異常情況等。

對(duì)饋電設(shè)備而言，日檢的內(nèi)容包括：干燥劑是否變色；充氣機(jī)的工作狀態(tài)是否正常；連接波導(dǎo)是否完好；天線的饋源膜是否完整等[5]。

對(duì)天線的主設(shè)備而言，日檢的內(nèi)容包括：機(jī)械部分是否能正常工作、是否存在損壞；天線驅(qū)動(dòng)電機(jī)的聲音是否存在異響；天線周圍是否存在障礙物等。

1.3.2 周檢及內(nèi)容

對(duì)伺服系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行周檢時(shí)，內(nèi)容主要包括：線纜結(jié)構(gòu)是否緊固；設(shè)備濾網(wǎng)的清潔情況，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行清潔；風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)情況；伺服系統(tǒng)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)是否存在異常等。

對(duì)饋電設(shè)備進(jìn)行周檢時(shí)，內(nèi)容主要包括：充氣機(jī)是否能正常充氣及保壓；波導(dǎo)饋線是否存在破損；連接軟波導(dǎo)是否存在損壞等。

對(duì)天線主體設(shè)備進(jìn)行周檢時(shí)，內(nèi)容主要包括：限位開關(guān)的完好性；傳動(dòng)箱和電機(jī)是否存在漏油的情況；絲桿護(hù)套的完整性；室外線纜的絕緣性能；天線的主體、主面和副面的掉漆情況等。

1.3.3 月檢及內(nèi)容

對(duì)伺服系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行月檢時(shí)，內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)備的接地情況；散熱風(fēng)扇是否能正常工作；設(shè)備濾網(wǎng)的檢查和清理；信標(biāo)接收機(jī)和天線控制器的工作情況，檢查設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的情況；對(duì)天線控制器的室外單元進(jìn)行清潔。

對(duì)饋電設(shè)備進(jìn)行月檢時(shí)，內(nèi)容應(yīng)包括：干燥劑是否變色，需要時(shí)應(yīng)及時(shí)更換；波導(dǎo)充氣機(jī)的間隔；波導(dǎo)的密封情況和連接情況；饋源膜的完整性及密封性。

對(duì)天線主體設(shè)備進(jìn)行月檢時(shí)，內(nèi)容應(yīng)包括：天線連接部分是否緊固；天線的限位開關(guān)是否能正常工作；端子和線纜接頭的接觸是否存在異常；室外線纜的老化嚴(yán)重程度，老化嚴(yán)重時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換；傳動(dòng)箱和天線電機(jī)的潤(rùn)滑油是否足夠，液面降低時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。

1.3.4 年檢及內(nèi)容

對(duì)伺服系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行年檢時(shí)，內(nèi)容應(yīng)包括：測(cè)試信標(biāo)接收機(jī)和天線控制器的電池電壓，電池沒(méi)電時(shí)應(yīng)及時(shí)更換；信標(biāo)接收機(jī)和天線控制器開箱除塵，檢查接頭和螺絲的固定情況；天線控制器外單元的除塵及檢查接頭和螺絲的松緊程度；測(cè)試天線控制器的功能；檢查天線控制器的參數(shù)并與參考值進(jìn)行比對(duì)，對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行備份；緊固設(shè)備連接線纜和接頭；驗(yàn)證手動(dòng)調(diào)速單元的調(diào)整能力[6]。

對(duì)饋電設(shè)備進(jìn)行年檢時(shí)，內(nèi)容應(yīng)包括：測(cè)試充氣機(jī)的保壓、充氣性能；檢查干燥劑情況，酌情更換；更換饋源膜；檢查軟波導(dǎo)、波導(dǎo)饋線破損情況，密封軟波導(dǎo)連接部位；檢查波導(dǎo)連接情況，緊固波導(dǎo)；測(cè)試系統(tǒng)駐波比。

對(duì)天線的主體設(shè)備進(jìn)行年檢時(shí)，內(nèi)容應(yīng)包括：檢查天線主體、主面和副面的掉漆情況，大面積掉漆時(shí)應(yīng)當(dāng)補(bǔ)漆；檢查線纜接頭情況及線纜的絕緣性能；限位開關(guān)的功能；檢查絲桿情況，清洗潤(rùn)滑脂并重上潤(rùn)滑脂；檢查傳動(dòng)系統(tǒng)和電機(jī)，更換潤(rùn)滑油；檢查絲杠護(hù)套的破損情況，發(fā)現(xiàn)存在破損時(shí)應(yīng)進(jìn)行更換；對(duì)天線的連接部分進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行緊固；對(duì)天線的方向和俯仰進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)大范圍轉(zhuǎn)動(dòng)避免銹死；檢查天線的防雷接地情況，測(cè)試接地電阻；測(cè)試天線的極化隔離度、方向圖及增益等電性能相關(guān)指標(biāo)；入冬前需要檢查天線饋源的除冰系統(tǒng)和除雪裝置，確保其能正常工作；每3年應(yīng)當(dāng)重新噴漆[7]。

1.4 特殊時(shí)節(jié)、天氣中天饋線的維護(hù)

每年夏季、冬季到來(lái)之前，需要對(duì)饋線電路的垂度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以免由于冷熱交替引起饋線收縮，從而導(dǎo)致饋線受損，必要時(shí)可采取相應(yīng)干預(yù)措施。例如，高原地區(qū)的夏季日照時(shí)間長(zhǎng)、溫度高，會(huì)導(dǎo)致饋線垂度提高，這就需要在夏季來(lái)臨之前調(diào)緊饋線；冬季溫度較低會(huì)引起饋線垂度降低，這就需要適當(dāng)調(diào)松饋線，從而確保饋線電路的垂度滿足指標(biāo)要求。冰凌、大風(fēng)及雷雨等天氣過(guò)后，維修人員需要及時(shí)進(jìn)行巡查以排查損壞。雨季來(lái)臨前需要對(duì)塔下放電球的間隙進(jìn)行調(diào)整并緊固。

2 中短波天饋線系統(tǒng)常見(jiàn)故障及處理措施

2.1 中波天饋線系統(tǒng)的常見(jiàn)故障及處理措施

饋線桿位傾斜與沒(méi)有對(duì)需要加拉線的部位加拉線、拉線卡箍位置移動(dòng)、拉線受碰撞及饋線桿基坑坍塌等有關(guān)。處理時(shí)，需要針對(duì)原因采取復(fù)位拉線卡箍后卡緊、饋線桿基坑增加培土后夯實(shí)等措施，同時(shí)還要注意加強(qiáng)巡查。

鐵塔拉線突然變松與絕緣子損壞、地錨松動(dòng)、螺絲螺母松動(dòng)回扣等有關(guān)。當(dāng)遇到這些問(wèn)題時(shí)，需要針對(duì)原因采取更換絕緣子、上緊地錨及螺絲等措施，除此以外，還需要對(duì)拉線的初壓力和鐵塔的垂直度進(jìn)行校正[8]。

底座絕緣子開裂的發(fā)生原因包括：絕緣子質(zhì)量差或表面不清潔，內(nèi)部存在雜質(zhì)導(dǎo)致熱量聚集造成破裂；絕緣底座不平整導(dǎo)致偏心受力引起破裂。當(dāng)遇到上述問(wèn)題時(shí)，維修人員應(yīng)更換底座絕緣子，對(duì)于更換后的絕緣子要注意采取保護(hù)措施。

饋線打火的原因包括：有植物或蜘蛛網(wǎng)搭在內(nèi)外導(dǎo)體上、內(nèi)外導(dǎo)體的同心度不高、饋線垂度過(guò)大等。對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，維修人員要清潔啞鈴絕緣子和線路，要對(duì)饋線的垂度進(jìn)行調(diào)整，確保其處于合理范圍內(nèi)。

天線效率低的原因可能與地網(wǎng)斷線有關(guān)，施工時(shí)將地網(wǎng)剪斷后沒(méi)有恢復(fù)、耕地導(dǎo)致地網(wǎng)斷線等都可能造成天線效率降低。地網(wǎng)在天線回路中具有重要作用，維修人員應(yīng)通過(guò)日常的維護(hù)來(lái)確保地網(wǎng)完好，減少地網(wǎng)的損耗。

饋線效率低、行波系數(shù)不好二者間互相聯(lián)系，當(dāng)發(fā)生此類問(wèn)題時(shí)，需要檢查饋線外導(dǎo)體的接地線情況，檢查調(diào)配室匹配元件是否發(fā)生移動(dòng)或者損壞等。

饋線絕緣子電阻低與絕緣子清潔度差、絕緣子質(zhì)量差存在密切關(guān)系，當(dāng)發(fā)現(xiàn)絕緣子的電阻低時(shí)，維修人員應(yīng)及時(shí)采取更換、清理等措施。

桶形絕緣子破裂的發(fā)生與絕緣子質(zhì)量差、絕緣架的間距不同、絕緣架組裝太松或不合適等有關(guān)，此類故障發(fā)生后，維修人員應(yīng)使用新的、質(zhì)量過(guò)關(guān)的絕緣子來(lái)代替破裂的絕緣子。

拉線打火、放電不暢的發(fā)生與放電間隙不合理、泄放電阻失效有關(guān)，當(dāng)發(fā)生這類問(wèn)題時(shí)，維修人員應(yīng)對(duì)放電間隙進(jìn)行調(diào)整、更換新的泄放電阻，并對(duì)拉線情況進(jìn)行檢查[9]。

2.2 短波天饋線系統(tǒng)的常見(jiàn)故障及處理措施

天線幕振子上啞鈴絕緣斷裂時(shí)，需要對(duì)絕緣子進(jìn)行清潔，檢查天線幕情況，并對(duì)尾巴線的張力進(jìn)行調(diào)整。

饋線打火故障的發(fā)生與功率容量不足、電位梯度大于饋線臨界點(diǎn)位梯度有關(guān)，需要增加功率的容量，同時(shí)還要結(jié)合天饋線系統(tǒng)所處的海拔來(lái)調(diào)整電位梯度。

阻抗失配的發(fā)生與饋線太松、幾何形狀改變有關(guān)，發(fā)生阻抗失配故障時(shí)，需要對(duì)饋線的垂度進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，從而讓平行輸出的饋線保持平行。

饋線桿傾斜與大風(fēng)、外力碰撞、大雨等因素有關(guān)，當(dāng)發(fā)生饋線桿傾斜的故障時(shí)，需要將饋線桿及時(shí)扶正，將基坑填實(shí)后加裝拉線，還要加強(qiáng)對(duì)桿路的巡視。

反射網(wǎng)打火故障的發(fā)生多與頻率不合適相關(guān)。短波天線的頻帶寬，反射網(wǎng)則是根據(jù)固定的頻率所設(shè)計(jì)，當(dāng)實(shí)際頻率與設(shè)計(jì)頻率相差過(guò)大時(shí)會(huì)導(dǎo)致反射網(wǎng)打火、斷線等故障發(fā)生。當(dāng)發(fā)生這一故障時(shí)，需要在兩塔上串繩，當(dāng)打火斷線故障比較嚴(yán)重時(shí)，需要對(duì)頻率進(jìn)行調(diào)整[10]。

下引線打火故障的發(fā)生主要是局部高電位導(dǎo)致，出現(xiàn)此類故障后，維修人員需要將相同直徑的銅線綁在打火部位，從而降低電位。除此以外，還需要對(duì)饋線電路進(jìn)行檢查，查找高電位產(chǎn)生的原因并進(jìn)行針對(duì)性處理。

天線幕打火故障的發(fā)生與下引線或天線振子過(guò)松、大風(fēng)導(dǎo)致斷線虛接有關(guān)，且多發(fā)生在饋電點(diǎn)部位，此時(shí)維修人員應(yīng)對(duì)下引線、天線振子的松緊度進(jìn)行調(diào)整。

3 中短波天饋線系統(tǒng)故障及處理實(shí)例

3.1 故障現(xiàn)象

某中波發(fā)射機(jī)工作時(shí)出現(xiàn)燒功放、功放盒亮紅燈的故障，仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)功放電流值高達(dá)18 A，發(fā)射機(jī)處于自我保護(hù)狀態(tài)，功率降低后亮紅燈故障消失，但將電流調(diào)整至正常值時(shí)，發(fā)射機(jī)的輸出功率沒(méi)有達(dá)到規(guī)定值。

3.2 初步檢查及診斷

中波發(fā)射機(jī)正常工作狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)電流為15 A，實(shí)際電流與額定值偏差過(guò)大時(shí)需要使用示波器檢查脈寬調(diào)制器盒內(nèi)電阻的方波占空比。正常情況下的電壓峰值為23 V，而使用示波器對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極進(jìn)行測(cè)試的實(shí)測(cè)值為29.5 V，因而嘗試對(duì)前級(jí)電源的可調(diào)電阻進(jìn)行調(diào)整以降低輸出電壓。將可調(diào)電阻的阻值調(diào)節(jié)到最大后將功放保險(xiǎn)拔掉并開高壓，此時(shí)使用示波器對(duì)各功放管柵極電壓進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)前級(jí)電源最大的情況下，輸出電壓從首次實(shí)測(cè)值的29.5 V降低至24.5 V，但發(fā)射機(jī)的功放電流仍然偏大，在長(zhǎng)時(shí)間工作后出現(xiàn)燒功放的情況，因此初步確認(rèn)故障發(fā)生在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和發(fā)射機(jī)槽路位置。重點(diǎn)查看天調(diào)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量故障頻率匹配網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)實(shí)部偏離饋管的特性阻抗偏大，駐波比為1.48，說(shuō)明該頻率匹配網(wǎng)絡(luò)存在失調(diào)現(xiàn)象。采用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量備用網(wǎng)絡(luò)時(shí)發(fā)現(xiàn)同樣存在失調(diào)現(xiàn)象，但是由于作為備用網(wǎng)絡(luò)而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障。

3.3 故障處理

首先對(duì)電感線圈的阻抗進(jìn)行調(diào)整，降低阻抗匹配實(shí)部和虛部的電阻，將駐波比調(diào)整為1，確保阻抗?jié)M足要求。其次調(diào)整備用網(wǎng)絡(luò)的電感線圈，確保阻抗相匹配。經(jīng)調(diào)整后試播發(fā)現(xiàn)功放電流正常，溫度正常，未見(jiàn)燒功放故障。

4 結(jié)語(yǔ)

天饋線的維護(hù)和管理過(guò)程中，維修人員需要根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)要加強(qiáng)巡查力度，做好系統(tǒng)檢測(cè)，從而降低天饋線系統(tǒng)事故的發(fā)生率，保證發(fā)射機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行，使得其能夠獲得良好的播出效果。另外，為做好天饋線的維護(hù)管理工作，維修人員還需要在日常的實(shí)踐和生活中不斷進(jìn)行總結(jié)和學(xué)習(xí)，確保天饋線系統(tǒng)能夠安全可靠的運(yùn)行，保證中心工作有效完成。