短波馈线进水影响及防护

周本文

61035部队 湖北 襄阳 441003

一、馈线进水的主要原因

短波馈线使用几年以后,在阴、雨天驻波比升高,晚上比白天升高的多。造成馈线驻波比改变的原因主要是连接器连接的馈线进水或连接器本身进水。

短波天馈线系统一般由各种型号天线和天线连接的室外馈线、主馈线、室内馈线、天线交换器、接地装置组成。室外馈线和天线、主馈线连接处如果密封不好,造成接头处进水,会引起天馈的驻波比升高,造成发射功率损耗,影响到收信机接收电平和质量,进水严重时发射机失调,不能正常工作。因此接头的密封好坏影响到整个短波网络的通信质量。

目前室外馈线和主馈线接头密封主要有三个步骤：一是用绝缘胶带从主馈线方向向室外馈线包封作底,绝缘胶带相邻两圈重叠大于或等于0.6cm,绝缘胶带的包封起始和终点均要在距离接头后端大于等于1.2cm处。二是用防水胶泥从室外馈线端开始向主馈线方向做包封防水处理,防水胶泥相邻两圈重叠大于或等于1.2cm,防水胶泥的包封起始和终点均要长于第一步中的绝缘胶1.2cm 处馈线上,使防水胶泥直接与馈线紧密粘贴。三是用宽绝缘胶带紧包封在防水胶泥上,宽绝缘胶带相邻两圈重叠大于或等于2.5cm,宽绝缘胶带的包封起始和终点均要长于第二步中的防水胶泥1.2cm 处馈线上,使宽绝缘胶带直接与馈线紧密粘贴,两端进行捆扎。

上述密封方式主要有以下不足。

材料方面：一是绝缘胶带、防水胶泥市场品种较多,质量差异大;二是在实际工作中发现使用三年以上的外层绝缘胶带,出现裂纹;三是在实际工作中发现使用的防水胶泥在夏季会变软、变稀。

施工工艺方面：一是包封方案需要缠绕三层,有从上到下缠绕,也有从下到上缠绕,施工工艺繁杂,操作不方便,二是三层缠绕结构,只能看到外层是否符合施工要求,而内层的绝缘胶带缠绕是否合格,防水胶泥重叠是否符合要求,没法进行检查;三是防水胶带和防水胶泥自身有粘性,造成重叠宽度不好控制,从而影响密封效果。

因为存在上述不足,目前的包密方法使馈线接头密封质量难以控制,不能满足馈线接头长久密封性能较好的要求,在日常维护中检查出天馈驻波比升高问题,主要是因为馈线接头密封不严的原因。

二、馈线进水后主要影响

为了防水,室外馈线及主馈线使用普通型馈线,内导体是光滑铜管、铜包铝线或铜线。内导体与绝缘层间采用粘胶材料连接,粘胶能较好调节内导体与聚乙烯的热胀冷缩,防止水由内导体进入。聚乙烯绝缘层为泡孔状结构,泡孔紧密且独立,外表面绝缘层由一层外皮包裹,水无法从绝缘层表面进入。外导体为封闭的环型螺纹结构,水无法向下渗透。如下图：

馈线结构示意图

由以上馈线的结构图可以看出,馈线进水只会出现在破损点或接头处,主要是在接头处,且不会长距离侵入绝缘层,改变绝缘层的绝缘性能,因此馈线特性阻抗不会改变,相当于在内外导体间直接并联一个可变电阻,假设馈线是理想结构,特性阻抗为ZO。进水后连接图如下：

进水后馈线连接示意图

从相关的阻抗计算公式可以看出,当接头密封良好时,由于接头距离较短,可以认为接头处的绝缘层绝缘阻抗和馈线大约相等,若绝缘良好时,R 为无穷大。由于温度与相对湿度成反比,夏天露水就是由于夜间温度降低,大地蒸发水的能力下降,导致多余的水结露而成。馈线接头进水时和露水一样,夜间温度低,相对湿度高形成露水,露水含有杂质,本身是导电的,相当在内外导体之间连接电阻,而电阻值随着露水多少而变化,R 降低,注波比升高,天线失调;白天温度高,相对湿度低,大地蒸发水的能力升高,露水被蒸发,R 值升高,驻波比下降,当驻波比低于发射机规定的上限值时,发射机工作正常,如此反复。这就是天馈驻波比晚上高于白天的原因。

三、几点建议

由于馈线接头进水,不管是否造成发射机天线失调,都会使驻波比升高,从而造成发射功率下降,故提出如下建议：

一是把好安装时材料关。选取质量好,经过国际ISO 质量体系认证的馈线、接头和防水胶带。

二是把好施工关。安装人员必须经过正规培训,具备相应的安装知识和技能,严格按照规范进行操作。

三是做好预防工作。施工前要检查馈线端头和接头,合格才能使用;阴雨天要做好防护措施,增加防水胶带的层数;安装时室外馈线要适当加长,以便今后处理故障时方便使用。

四是及时处理驻波比升高故障,确保天馈线工作正常,通信顺畅。

五是积极学习和掌握新知识,使用防水性能好、包封简单、寿命较长的包封材料和包封方法。