魏子添
(吉林省广播电视技术中心台,长春 130000)
广播电视发射天线技术及应用
魏子添
(吉林省广播电视技术中心台,长春 130000)
随着我国广播电视技术的普及,各地方电视台均采用了卫星发射天线技术,不仅为广电工程中的参数设置、天线设计等方面提供了理论性依据,更有效提高了广播电视信号的接收能力,使广播电视事业得到了飞速发展。就广播发射天线技术对广播电视事业的主要应用,做出探讨和分析。
广播电视;发射天线技术;信号接收;应用
将广播电视发射天线技术应用到广播电视事业中,能够有效促进广播电视事业的飞速发展,使其满足现代人对广播电视的需求。
用户收看到的电视节目或收听到的广播,是通过广播站或电视台发射出相应的信号,再转换成电磁波信号发射出去,电视机或收音机上的天线接收到电磁波信号,通过内部系统对电磁波信号进行转换与处理。广播电视信号的传输过程是通过无线天线接收广播电视发射台发出的中短波信号,转换成电磁波信号后,再将电磁波信号发送给电视机,完成广播电视信号的传输。如图1所示。
图1 常见并馈式自立铁塔结构图Fig.1 Common self-propelled tower structure
把无线电转换成电磁波的这一过程,称为广播电视天线,广播电视天线其实是一种转换器。如果广播电视天线的参数设置不合理,广播电视信号传输到电视上的图像就会失真,还会出现各种噪音的问题。影响广播电视发射天线性能的参数主要有:天线极化方式、主瓣、输入阻抗和增益。
2.1 天线极化方式
天线极化一般分为垂直极化和水平极化两种极化方式。天线极化是不同时段内电场矢量端点的运行状态,具有提高天线获得增益的作用。在电厂评价中,极化也是检测的重要指标之一,它同属于电磁波的范畴,也是电波发射形式的重要因素。
2.2 主瓣
发射天线能够检测天线功率发射是否集中,因为它本身就具有检测的功能。主瓣对广播电视运行功能有着重要的作用,它具有较大的辐射功率,以宽度的形式表现。
2.3 输入阻抗
为了保证系统的电流电压比在正常范围内,广播电视系统中必须要有一个等效阻抗,而发射天线输入阻抗能够实现这一点。
2.4 增益
增益的大小对发射天线信号功率的密度起着十分重要作用,如果发射范围逐渐缩小,表明增益在减少,控制增益能够稳定发射天线的运行。
3.1 蝙蝠翼天线
蝙蝠翼天线是发射天线中十分重要的一种,也可称为正交振子天线,虽然激励电流大小一样,但是是一种特殊的电对称振子。使用蝙蝠翼天线可以很好地解决因电波造成的电视画面重影问题,蝙蝠翼天线在工作时,其工作平面中的圆极化始终保持在法线方向。而工作平面中的线极化的方向,当对称的振子保持在水平的时候,对称振子的大面积可为全部的同频匹配提供更好的支持。蝙蝠天线的驻波系数小、同频宽带大的特点,使蝙蝠天线在没有绝缘介质的状态下,仍然能保证振子及天线的可靠性与稳固性,保证电视、广播的信号接收平稳,这也是蝙蝠天线广泛应用于广播电视反射技术中的原因。
图2 蝙蝠翼天线图Fig.2 Batwing antenna diagram
3.2 缝隙天线
缝隙天线又称开槽天线,是在导体面上开缝所形成的天线,在广播电视发射天线中也较为常见。缝隙天线的结构并不复杂,被广泛应用在通信设备上,在我国的第一颗人造卫星上也有应用。
广播电视信号分为超短波、短波、中波三种,这是由广播电视信号发射功率的大小决定的。如果采用中短波频段,电磁波发射时会有更好的稳定性,可以确保信号发射功率更平稳。而短波频段是目前我国广播电视信号传播的主要途径,不同频率的波段可达120个,传播过程中信号通过大气中电离层的发射,使广播电视信号传播得更远。如果想使信号在传播过程中具备更强的抗干扰性,可以沿着地面传播,这样就可以提高用户的信号质量。我国采用的是直线形式,主要是以沿着地面的形式进行传播,传播信号过程中很少受到其他信号的干扰。大部分用户习惯把天线安放在相对较高的地方用来增强信号的接收质量,但由于广播电视信号采用的是无线传播形式,受特殊天气的干扰会对信号质量造成影响,有时甚至会无法接收到信号。因此,天线的设计要充分考虑信号受天气影响的因素,加强防雷、防风雨性。
随着新时代的到来,社会经济也在不断发展,人们生活水平、经济水平都得到了明显的提高。传统老旧的生活方式已经不能满足人们对物质的更高需求,更多的人开始重视精神文化的追求及娱乐追求,这些需求都可以通过广播电视得到满足。因此,广播电视在人们的生活中占据了十分重要的位置,目前已经逐渐取代了纸质媒体,成了人们获取信息的主要途径。相比传统的纸质媒体通过书籍、报纸传递的信息,人们通过广播电视可以获取更多的信息,也更具时效性。通过声音和画面来传播信息,可以提升人们对信息的感知,丰富人们的内心世界,就算足不出户也可以知晓国内外实事新闻,让人们对当今社会有更多的认识,参与到社会的发展中,小到家庭琐事,大到国家大事,都能与其保持密切的联系。目前,随着广播电视天线技术的不断提升,其传播能力越来越强,许多中小型城市和农村都已实现了广播电视数据传输,大中型城市也完成了广播电视发射天线技术的数字化发展。
广播电视发射天线技术经过改进与发展,已经能够与卫星信号连接,为用户提供更高信号质量。用户能够收看、收听到更加清晰的画面和更好的音质,解决了过去广播电视发射天线技术中图片不清晰、声音嘈杂等问题。同时,广播电视技术在信号采集、传输和转换方面也起到了很大的作用,在检测和信号维护上也取得了较好的成果。
[1] 刘斌.浅析如何加强广播电视发射天线技术及应用[J].中国新通信,2013,32(2):125-126.
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[3] 孙春茂.浅析广播电视发射天线技术及应用[J].科技风,2014,28(12):147-148.
Radio and TV transmitting antenna technology and its application
WEI Zi-tian
(Jilin Radio and Television Technology Center, Changchun 130000, China)
With the popularization of radio and television technology, all local television stations have adopted the satellite transmitting antenna technology, which not only provides the theoretical basis for parameter setting and antenna design in broadcasting and TV project, but also effectively improves the reception of broadcast television signals, so as to promote the rapid development of radio and television. The paper discusses the main application of broadcasting transmitting antenna technology in broadcasting and TV industry.
Broadcast television; Transmitting antenna technology; Signal reception; Application
2016-11-11
魏子添(1982-),男,中级工程师。
TN948.53
B
1674-8646(2016)23-0066-02