李长学
(作者单位:泸州广播电视发射台)
泸州广播电视发射台台是集中央、省、市三级广播电视无线发射的综合台,无线发射五套调频广播;4套模拟电视;分别建设有应急广播、地面波数字电视各一个系统。总发射功率达到40kW,泸州广播电视发射台电视塔高135m,四层钢架上分别装满了调频、电视发射天线。由于电视塔能装天线的空间资源极其有限,再加上缝隙天线增益高、安装简便、占地小等优点,选择:四川卫视:(22CH、3kW)、中央一套(16CH、10kW)、中央七套(28CH、10kW)为缝隙天线的形式。刚装上的时候天线的驻波比、增益、带宽各项指标都达到非常优良的指标。
图1 安装在电视塔上的缝隙天线
天线架设投入运行半年后,22CH的缝隙天线(鞍山市通达天线厂生产的TH-UTV-02H电视分米波水平极化缝隙天线)出现反射大,输出带通滤波器发热严重,用TD1262C数字扫频仪,对天线进行了测试,显示为天线开路,同时用数字万用表的直流电阻档测得天线馈管输入端直流电阻为无穷大,肯定是天线开路,加上28CH(成都凌风电子科技有限公司生产的LFTFX8-VU电视分米波水平极化缝隙天线)也出现反射偏大的现象,不能满功率播出。
图2 重新逐一上紧各部分锣栓
分别把两付缝隙天线从电视塔上放下来,在平地上抽出玻璃钢外壳进行检查:发现22频道缝隙天线内主馈管到天线内谐振腔连接处锣栓松动并快要脱落了导致开路,同时28CH天线内部也出现锣栓松动现象,可能是生产厂家锣栓没有旋紧的原因,逐一旋紧两付缝隙天线内部各个锣栓,用TD1262C数字扫频仪,对天线进行了测试,指标全部恢复正常,用数字万用表测得天线输入端支流电阻为零。重新吊装天线,进行试播设备输出10.5kW,反射5W,一切正常。
三个月后修复的缝隙天线又出现反射增大的形象,特别是28CH尤为严重,发射图象出现大量横道干扰,并伴有点状白点,这个是典型的天线打火现象,立即拆开天线玻璃钢外壳发现主馈管到天线内谐振腔分馈线连接处已经断裂烧毁,固定的螺丝因高压拉弧汽化,馈电铜柱接头因打火产生的高温而熔化。对以上烧毁损坏的部分按原来尺寸重新精度加工,重新装配,并对各个螺栓用绝缘胶进行粘牢,装上天线后一切又恢复正常。
图3 因螺栓松动导致接触不良烧毁的接头
图4 天线内部的螺栓上紧后并用绝缘胶粘牢
共振造成锣栓频繁松动。两个不同的生产厂家的缝隙天线都出现同一故障,经过分析论证认为:22频道、28频道缝隙天线是垂直安装的,其物理形状相似于一个大P的“音叉”,它的共振频率可以通过公式:(T=2π √L/g)4.5m长的天线共振频率大约是:0.23Hz,在高塔上,当外界的风力激励的频率接近于该共振频率时,天线振动的振幅将达到最大值。这样长期的左右摆动将使里面固定振子的锣栓逐渐松动最终导致脱落。轻者影响天线指标,重者导致天线开路,烧毁功放、功率合成器、滤波器。天线又不可能进行备份,也不是一、两天能够修复的,将直接影响“三满”播出,这个问题值得注意。希望厂家对于该天线的生产工艺充分考虑到因共振而导致内部锣松松动的形象。