广播电视发射天线技术及其应用维护

肖木森

引言：广播电视发射天线在广播电视无线发射系统中占据着重要的位置，它是调频广播和电视天线发射系统中的重要组成部分。本文分析了广播发射天线的运行原理以及其作用机理。

一、广播天线的概括

（一）天线的极化方式

极化是指电场矢量端点跟随时间不断地变化运行轨迹的一种状态。天线辐射的电磁波有三种形式，分别是线极化、椭圆极化、圆极化。在矢量空间里保持固定不变的电磁波就是线极化波，与水平地面保持平行的是水平极化，与地面垂直的称垂直极化波，与地面之间又倾斜的叫斜线极化。在电场矢量的周期内，垂直于传播方向的平面内，端点的运行轨迹呈现一个圆形，这被称之为圆极化。沿着电磁波传播的方向去看，与时间顺序的指针移动方向一致的是右旋极化，相反的方向就是左旋极化，运动轨迹是椭圆的就称椭圆极化。辐射某种电磁波的天线，被叫做某种极化天线。

（二）天线的增益

通过对天线朝向收发信号能力的判定，这里用天线增益来对这个能力进行评定，是选择发射天线的主要参考依据。正常情况下，天线增益的提高可以通过减小垂直面向辐射的波瓣宽度，在平行的层面保持全向的辐射。在相同的条件下，如果天线增益越高，则电磁波的距离就越远。以天线为中心的方向性图，在恒定的距离下会因为空间的不断变化而形成一个空间立体的模型。场强、功率密度、相位和极化是辐射的特性，通常情况下，场强方向图和功率方向图是最常用到的。在对天线的方向性进行描述的时候，通常用E面和H面的方向图来作为描述对象。E 面是以天线中心为基准，和天线极化、传播方向平行的平面上，通过极化波场强和射线角度的关系的图形来确定的。另外一个则是天线中心和E面的垂直上获得的极化波场强和射线角度关系的图形。这两个一个是水平方向图，一个是垂直方向图。

（三）天线的输入阻抗

天线的输入阻抗是放映电断输入电压和输入电流的比值情况的。天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗时，是天线与馈线链接的最好情况。因为在这种情况下，馈线的终端没有功率放射和驻波，天线的输入阻抗和频率的变化处在一个相对平缓的阶段。消除天线输入阻抗的电抗分量是天线匹配工作的主要职能，匹配的优势可以用四个参数来反映和衡量，概括起来就是放射系数、行波系数、驻波、回波。这四个参数都有自己固定的数值关系，运用过程中选择哪一个，参照个人使用习惯。驻波的使用是最频繁的，在匹配上能发挥相应的特殊功能。

（四）天线的主瓣

在天线主瓣中包含了几项内容，波瓣宽度描述的是主板中功率密度是最大值一半的夹角；主瓣指的是辐射在最大方向上的波瓣；副瓣指除去方向图中所有主瓣以外的波瓣；副瓣电平表述的是主瓣的最大功率和副瓣最大功率之比的分贝值；前后比则是方向图中的数学表达。

二、广播发射天线的原理

中波广播发射天线技术通常情况下都是运用垂直结构的振子单桅杆拉线铁塔的方式，在这个铁塔的底部用绝缘材料做成，内部的天线并没有与铁塔的底部相接处，经过了馈线和天调网络这两个装置处理。地网是一种铜质网线，它是以铁塔底部为圆心，1米为半径，深度为0.8米辐射范围内设置的。这个装置主要用来避免大地对电流的损耗，使得整个天线辐射率位于一个计较高的的水平。这些装置设备中的每一项参数都会对整个天线系统工作带来一定的影响，中波发射天线要求发射的垂直极化波必须满足两个因素的制约。其一，中波广播天线的自身结构是由特定的性质所决定；其二，天线垂直发射的极化波相比其他方向的在水平上要小很多。除此之外，天线垂直方向的图在沿地面低御角部分的场强要高，对高仰角的场强要求要小。

三、广播电视的发射天线技术

（一）广播发射技术

在各个广播电台中使用的都是立体声频道发射机，这种新型的设备在功能上有很多的优势，可以通过直接调频和间接调频的方式来实现各频道之间的转换，在操作步骤上来说，有单声道调频和立体声调频的双向选择。同时还有多频道调频功能，满足各种不同的需求。

（二）电视发射技术

电视发射系统的构成和广播发射系统存在着一些类似的地方，电视发射系统中有个最重要的设备们就是电视发射机。其他的基础设备有天馈线、微波机、收转机、变电站、接受站和冷却设备组成。电视发射的原理是通过电视发射机在低电平的状态对电视设备中的频进行调试，经过相应的技术处理之后再经过变频器的使用来筛选功率计较大的射频信号。利用馈线将这些信号以电磁波的形式传播到指定的接收站接受。

四、广播电视天线技术的特性

（一）广播电视发射天线技术的特点

在广播电视发射天线中包含了两个部分，一个是图像发射，另一个是半音发射。针对一般特性的叙述内容可以将其分为输入特性和输出特性。在内容形式上，输入特性相对简单，只包含了视频和音频信号的输入工作。而输出特性的内容就保函的较多，分别是输出功率、影声功率、工作频率、输出负载、阻抗和已调信号波形的稳定等特性。

（二）单通道或合方式的传输特点

针对这个部分的特性指的是图像通道传输和半音通道传输。具体的图像通道传输包含了线性和非线性失真。而半音传输则是指音频振幅频率特性、音频波失真、调频杂音和内在电磁波杂音等。

五、广播电视发射天线技术的运用和维护

随着广播电视行业的快速发展，面对当下的情况，各地区必须要加大相应的发射功率，以此来满足不断增加的天线高度。大多数的调频天线都被固定在铁塔上面，这样就无形中增加了安装和维护的难度，铁塔的高度有上一百米多米，而天线架在这样高的铁塔上面。这样曝露在空气中会受到环境带来的严重影响，遇到风雪、冰冻都会对天线造成致命的伤害。各種恶劣环境的影响，都是天线的使用寿命大大缩减，长时间的阳光暴晒和各地区温度差异都是天线老化的罪魁祸首。面对这样自然灾害的威胁，作为工作管理人员，因为实际检修的苦难而无法及时的对这一现象做出处理，因此在天线材料的选择上，就必须实行一些先进的工艺流程，确保材料各项性能优质。

面对这样的情况，应该采取积极有效的措施办法来解决这些问题。首先，在内部的管理上加强工作，当在监视机房发现馈线和驻波比不正常变化的情况时，应该立即找到产生这一现象的原因，并用有效的办法解决该问题。具体的方法是通过分段测量驻波比的办法来判断是否因为住馈线出故障而引起的。在经过这一步处理之后，再对分支电缆或天线单元进行判断是否出现问题，这项操作可以在铁塔下面或者上面进行，这需要根据实际情况中的设备类决定。一般情况下，遇到雨雪天气时，天线的接头和功能器比较容易受潮，引起这部分的电阻下降和短路情况的发生。再通过这一些的排查措施中，针对问题适用合理的解决办法。将问题处分段的进行绝缘检查，然后打开出问题的部分，将其中出问题的部分吹干，并将破损的零件换掉，重新的对其进行密封处理。在遇到其他类型的问题时，操作流程都是一样的，需要保证操作的规范和安全性，切实做到对及时有效地解决问题。

参考文献

[1]谭淑霞.广播电视发射天线技术应用研究[J].科技信息，2012（23）.

（作者单位：建平县深井镇广播电视服务站）