影响中波天馈线系统稳定性因素的应对措施

赖继迎

摘要：该文从中波广播天馈线系统原理入手，对影响天馈线系统稳定性的几个因素进行探析，并在此基础上提出相应的应对措施，在天馈线系统设计施工以及日常维护方面，注重这几个方面的问题，防患于未然，确保发射质量和发射系统安全稳定性。

关键词：天馈线系统；稳定性因素；应对措施

引言

众所周知，中波发机是中波发射系统的核心设备，发射机的稳定与否决定了发射效果的好坏，在技术培训、技术维护、资金投入方面我们通常倾向于发射设备，而往往忽略了另外一个影响发射质量的重要因素——天馈线系统的稳定性。实践经验告诉我们，天馈线系统与发射机同等重要的，天馈线系统的稳定与否，对整个发射系统影响很大。另外一方面，天馈线系统基本上都是固定工程和隐蔽工程，工程一旦建成，基本上是永久工程，且很难解决，造成的影响可达几十年之久。影响也是严重的。影响发射质量和稳定性的因素包括：传输馈线、匹配网络、发射天线、地井地网、防雷设施。

1 馈线

1.1馈线的作用

在中波发射系统，馈线的作用是传输高频大功率信号。中小功率（1-50kW）发射机一般采用50Ω同轴电缆传输。大功率（100kW以上）发射机采用12线、18线、24线等多线式笼型馈线传输，阻抗有75Ω的，也有230Ω的。同轴馈线和笼型馈线如图1所示。

1.1常见问题和处理措施

中波馈线大部分采用架空的方式传输，长期暴露在外，使用一定的年限后，同轴馈线容易出现漏气问题，馈管内一旦进入潮气，绝缘性就会下降，特性阻抗发生变化，发射机因反射功率增大而工作不稳定。如遇线杆、地锚损坏或者是外力人为损坏，可能会导致馈线扭曲变形或断裂进水，造成不可修复性损坏。对于多线笼型馈线来说，由于其结构的原因，具有很高的防护能力，一般不容易出现问题。为了避免馈线出问题影响发射质量，在安装馈线时，同轴馈线两端金属裸露部分要可靠接地，馈线杆上方要分段架设避雷线，要定期检查馈管内的氮气压力，如若达不到标准，应查明原因并及时处理。

2 匹配网络

2.1匹配网络的作用

匹配网络的作用是实现馈线与天线的阻抗匹配，匹配网络在整个发射系统中起着至关重要的作用。新型DAM全固态数字调制发射机的保护功能比较完善，匹配网络的轻微变化都有可能引起发射机的动作保护。天馈线匹配网络实际上是由预调网络、阻抗匹配、阻塞网络、吸收网络以及防雷设施组成。图2为基本型天馈线匹配网络。

2.2常见问题和应对措施

匹配网络常见问题有：匹配网络设计不合理、季节性阻抗变化、受热造成的不稳定、器件的冗余度不够、绝缘介质性能下降导致的打火放点、接地不良、雷击破坏。

针对上述问题，应采取以下几个方面的措施：一是在匹配网络设计时，提前考虑到可能出现的问题，根据发功率大小和频率间隔情况，做好网络设计规划工作，如果是双频或多频共塔，任意两个频率之间的比值不得低于1.1；二是应尽量使用质量好、耐高压高温的器件。在空间允许的情况下，元件留有足够的冗余量。对于电容，可以采取多只并联再串联的方式连接，以增加耐压耐流能力，选用铜管直径较粗的电感；三是给网络调配间安装排风装置，避免温度过高造成器件参数变化，天调室的散热方式有风机散热、风道负压散热和自然通风散热几种方式；四是增大高压部位器件的间距，避免高压打火的问题产生；五是增设防雷装置，防雷的增设接下来重点论述。

3天线

3.1天线的作用

中波天线是高频电磁波的发射体，由铁塔、拉线、底座绝缘子、放电球几部分组成。天线将中波发射机输出的高频电能转换为电磁波，通过空间波向覆盖区发射信号，为覆盖区域提供服务。一副设计优良的中波天线，是保障发射系统稳定工作的必要条件。中波天线系统的好坏，直接影响播出节目的质量。

3.2常见问题及应对措施

中波天线都是暴露在室外的，常年经受风吹雨打日晒，在恶劣环境中，会受到不同程度的侵害和腐蚀。中波天线常见问题是：强风导致的倾斜或直接刮到、绝缘子性能下降、维护不善造成的塔身老化锈蚀、拉线地锚松动。这些问题一旦出现，可能会有倒塔的重大事故发生。因此，天线问题的处置相比以上几种问题的处置更为重要。在天线日常为维护工作中，应做到以下几个方面：一是要定期检查天线的垂直度和每根拉线力度；二是要定期检查绝缘部分的绝缘度，尤其是天线底部的绝缘座，容易因雨水短路而造成高频电压打火拉弧；三是定期检查天线上的避雷装置，特别是在雷雨季节，要增加检查的频度，一旦发现问题就要及时处理；四是经常检查接地线是否有问题；五是要经常清洁天调室内的卫生，定期清洁绝缘子表面上附着的灰尘，定期对螺丝进行除锈和涂抹黄油处理，遇到大风时，要随时观察天线的抗风情况，发现问题应及时解决。

4 地井与地网

4.1地井与地网的作用

中波天线是一个发射体，而地面是发射的另一个极，是中波天线接地回路的一部分，如果地面的导电率低，高频电流会产生较大的損耗。因此要在地面上铺设一层金属地网，增加地面的导电率，提高发射效率。地井是为了更好让地网和天线底部良好的接地、减小接地电阻，提高防雷能力。地井地网是永久性工程，也是隐藏性工程。后期的检查维护是不容易做到的，因此应扎扎实实的做好地井地网的设计施工工作。

4.2 地井地网的埋设

图3是地井地网的辐射示意图。按照发射理论，地网的长度最好为0.5λ（λ为波长），但要做到0.5λ一般是办做不到的。因此通常以天线底座为中心，按发射频率的0.25λ～0.3λ来做。在0.25λ～0.3λ倍波长的半径圆内向外敷设120根直径为2-3mm的铜线，每30一根均匀铺设。地网内环用0.3mm×10cm的铜皮围绕塔基一圈封闭焊牢；地网外环也用0.3mm×10cm的铜皮围绕地网外围一圈封闭焊牢；地网分别焊在内环和外环上。在天线底部和地网的四个方向分别建造五个地井，地井的上引线分别焊接于地网的内环和外环铜皮上。地网地井铺设的好坏，直接关系到天线的辐射功率和播出质量。一旦完成就成了永久性的隐蔽工程。认真做好每一环节，确保整个工程质量。

5. 防雷设施

由于中波天线一般都比较高，其与生俱来的最大“天敌”就是雷电，高能量的雷电通过天线到下端匹配网络，再通过馈线到发射机，造成发射机动作保护、损坏器件，更有甚者，直接损坏天调网络器件和防雷设施。甚至威胁人身的安全，因此，中波天馈线系统的防雷尤为主要。

为了最大程度的防雷，在中波天馈线系统中，几乎每个部位都安装有防雷设施。天线底部安装有半球形放电器；匹配网络中既有隔直流电容、泄放电感，又安装有石墨放电器；部分馈线上安装有防雷器；发射机输出端也设有放电器；地井地网和接地线都具有防雷作用。图4是天馈线匹配网络中几种防雷形式。图中L0为微亨级电感防雷电感；CO为隔直流防雷电容。根据电容和电感的导通特性，可隔离或泄放掉一部分雷电能量；石墨放装置和阻导磁环也具有一定的防雷作用。

6 结束语

在中波天馈线系中，影响发射质量和稳定性的因素很多，我们除了在设计安装时预先考虑这方面的问题，在这方面的工程施工时，也要踏踏实实、一丝不苟的认真对待，另一方面，由于天馈线系统的部分工程是永久性隐蔽工程，因此还要考虑时间因素，除此之外，要定期做好检查维护工作，一旦出现问题，还要学会分析评估故障产生的原因，及时查找原因，采取补救措施，确保安全播出。

参考文献

[1]庄涛《中波广播发射台理论基础与实践技术手册》.光明日报出版社.2014年12月

[2]潘胜伟等《中波天线匹配网络宽带化探讨》《广播与电视技术》.2013年12期

（作者单位：广东省揭阳中波转播台）