调频广播发射机天线维护及实施要点研究

刘杰

（信阳广播电视台，河南 信阳 464000）

0 引言

调频广播信号覆盖范围广、立体声效果好，已成为当下广播覆盖最重要的一种方式，尤其是随着汽车广播的兴起，调频广播在城市群内的受众呈现上涨趋势。发射天线是调频发射系统的末端设备，负担着将调频电磁波信号向四周辐射的作用。由于长期处于室外环境下，受自然环境影响，难免会出现连接处破损等现象，影响驻波比，并对播出造成影响。本文分析了调频天线的种类以及针对调频发射天线的维护措施。

1 调频发射机天线工作原理及特点

调频广播发射机的天线有许多种型号规格，其中垂直型天线功率高利用率较为广泛。它的整体设计具备框架简单、构建清晰、存在极性化的绝对优势，而且不需要人为操作进行调节。在外部环境安装时，受环境地貌和极端气候的影响性较小，安装、调试和应用过程中，将天线架设在固定接地位置，对子午线和赤道方向性要求比较小。调频广播发射机一般是根据其偶极子特点，以及其固定位置来进行安装。调频广播发射机呈现水平形式的情况下，它的结构类似于圆形。垂直的环境中，它的设计特点和构建与水平形势下比较相似。调频广播频带宽可进行高质量的广播调频，发射机天线抗干扰性强，可实现单声、立体声等多节目广播[1]。

2 调频广播发射机比较常用的天线

调频广播可根据自己的节目、发射机功率、塔高以及覆盖的范围，选择不同的发射天线。

2.1 蝙蝠翼天线

调频广播电台一般采用蝙蝠翼天线作为发射天线，它的构造结构比较简单，是一种水平极化天线。蝙蝠翼振子的每个振子翼都会使用一根特殊的阻抗分支电缆线芯，每一层里面都有四个振子仪，在高空架起物的四周垂直安装，形成对称振子。在水平面上呈现无辐射、无方向的辐射，天线有长有短，通过调节振子的长度和角度选择最佳的辐射特性，这种长度和角度的调节，即符合了电容分布又提高了电阻阻抗的特性。蝙蝠双翼天线呈现出宽频带的优点，不用绝缘子也可固定在支柱上，而且功率容量大，如果想提高篇幅翼天线的方向性，可以采用两个正交天线或使用多层天线。它特别适用于安装在广场桅杆上，即使在结冰严重的情况下，天线仍然可以正常运行工作，适合组阵方式来实现辐射的态势，还可以全方位对特定区域进行覆盖。水平极化和垂直极化由天线型号而定，恶劣环境应用尤其适合安装在方塔和桅杆上。蝙蝠翼天线的驻波性拥有高功率容量，提供了调频广播多通道运行的最佳解决方案。

2.2 双偶板极天线

双偶板极天线系统主要是由单元板天线和分馈电缆与功率分配器共同组成。发射出的频率工作频带一般在87-108MHZ，单元输入接口处技术指标控制在L36K或L27K之间，特性阻抗值50欧姆。因为天线属于精密设备，在运输和装卸时要注意安全，严禁与腐蚀性的物品放置一起。可根据自行需要选择不同的天线层数和不同的排布方式，以期达到较好的辐射效果。排布成相邻两面布置、正面布置以及四面布置，它的极化方式会选择水平或垂直。可相互组合四面布置安装在铁塔架子周边，采用90度相差蜕变的方式，获得水平面无方向性的方向，阻抗方面也会得到很好的改善。也可以通过在不同方向安装不同数量的主板天线组合，得到需要的水平面方向。这种天线可以根据安装方式，来作为垂直极化天线使用，因其安装方便效果理想的特征得以普遍采用[2]。

3 调频广播发射机天线的维护任务

发射天线是用来发射或接受空间电磁波的设备，属于无线电通信的重要环节。天线发射出的电磁波在各个方向上并不相同，有大有小，甚至还有零点，这些统称为方向性。发射功率最大的方向也是接收效果最好的方向，叫做互易性。我国调频广播大多是垂直极化，所以接收机天线应垂直架设。

3.1 周边环境维护

在使用调频广播发射机时，首先要对外部环境以及天线运作情况进行详细检测和具体分析。一般情况下，天线所处的位置常常紧固在铁塔上，或是在较高的山坡上，。位置的特点决定了发射天线区域环境内风力较大，会引发天线的剧烈波动、机械设备的频繁震动，从而影响天线的整体结构以及内在金属装置元件发生损毁。天线始终处于运作的形态，容易受到周围环境、以及当地气候的各种影响，致使天线的使用寿命减缓。面对这一情况，工作人员要充分做好天线检修及维护准备工作。执行人员要按照发射机天线的型号、规格，和当地的地理环境以及气候等多方面相结合，制定出合理有效的检测周期。在检测中要不放过每一处细节、找到问题引起的原因、排除相关隐患，将所有问题及时得到妥善处理。

3.2 发射机天线构件及接口维护

一般情况下，调频天线都固定在铁塔上，它的发射功率从以往的几十瓦到目前的1千瓦、3千瓦甚至达到10千瓦。调频广播是促成广播覆盖的主要工具，由于功率在不断增加，造成天馈线的高度也在逐渐增高，发射天线维护以及管理已经成为人们关注的重点。调频天线架一般设置在几十米或几百米的高空，在高空中机械振动不止，风力也容易造成金属构件及组成部件受损。而且，因其运作环境存在温差大、湿度大的特点，部分地方还存在酸雨现象，就会造成天线上的绝缘材料或金属材料腐蚀、老化现象加速。所以我们在选择天线的安装时，除要具备选择优良的产品以外，还要加强天线的维护以及管理检修工作。如果发生异常，需尽快查找原因，将各系统参数恢复到正常值。查找的主要方法有测量驻波比，在主馈电缆的终端上接上50欧标准电阻，输入端测量驻波比，可判断出主馈电缆是否出现问题。天线的测量、检测也可在天线上横波分段进行，用排除法判断出分支电缆的问题所在，排除天线单元是否出现问题，根据检测仪器装备情况，实施塔上或塔下作业操作。在雨天、雪天及风力强劲时，天线的分支接头或者是功分器最是容易受潮进水，致使绝缘电阻下降形成短路。

分段测量绝缘的方法可以快速找到故障节点，打开故障发生点，使用热风将潮湿的地方进行烘干处理，随后重新密封，这样一来，发射机驻波比的各项技术参数就会恢复正常准确值。还有，工作人员要经常查看馈线的绝缘电阻是否大于100兆欧，查看外导体的绝缘接地是否存在异常，有没有馈线过热现象发生。

3.3 功分器和线路维护

功分器设备进行检测和维护时，要先从安装稳定性开始，查看安装是否牢固、稳定，是否存在有松动的情况，工作时关联接口有没有裂纹出现，或者是温度是否过高，风控系统和主控系统结合密封处是否出现老化现象，是否存在雨水打湿现象，还需检测谐波短路的工作情况[3]。

对电线线路进行检测是整个发射天线系统监测中最为重要的环节，不仅需要细心，还需要反复观察、监测以及维护，并做出准确判断。从主柜和分配系统开始，首先要检查系统连接处，测量其在工作时温度是否存在过高的情况，发现接口处温度过高时，需及时拆卸对其内部进行检查做进一步维修。查看密封设备的材料是否存在老化现象，密封设备是否还具备应用性，查看卡扣的坚固度有没有松动现象，有没有漏气现象发生等异常情况。这一系列工作完成后，还要对天线振子以及桅杆等辅助系统进行全面检查，确认系统和装置的整体安全性。

4 调频广播发射机天线维护中的实施措施

4.1 准确判断运行的安全性

观察调频广播发射机天线线路的主要馈线驻波比例存在的变化，如果发生异常，发现驻波比例较大，就反映了调频广播发射机天线存在异常，不符合运作条件。发射机天线在日常运作中，它本身相应的自有作用会对设备进行自行保护，检修中发现类似的问题时，我们可以利用分段方法进行逐步检测，查看正常及变化曲线[4]。发射机关闭后，及时利用扫描设备对发射机天线进行检测，如有发现问题或故障存在，可在电线的主要线路中设置电阻，保证电阻阻值在50欧姆。在输入端输入驻波比后，判断线路安全运行情况，即判断主柜线路的安全性。如此以来，在主馈线路进行检测完毕后，如无发现异常或排除安全隐患后，就可针对下一环节进行检测任务。

4.2 选择正确的解决方法

检测时，在塔杆主要馈线路系统中利用四个组电阻阻值在50欧姆的电阻，架设在主要馈线路系统中，并在主要的关联口输入驻波比，同时检查功分器是否出现异常，排除安全隐患后就可以继续进行下一步的线路检查工作。在主要馈线线路中给出驻波比数值，一次检测判断安全性，在不断检测中要注意安全、细心，从细节入手增加关注度，对每个线路和每一台设备的检查比对出的数值进行仔细记录、认真分析，观测到数据值和信息不稳定或者较差时，判断系统故障节点[5]。

5 结束语

调频发射机具备有不同型号、类别，所以天线的选材和使用也要根据发射机的特点慎重选择进行安装，这就对我们的工作者提出了生产性的相关要求。不仅需要考虑发射机天线构件在实际利用时的各种影响，还要比对核实天线运行时可能产生的各种参数，在保证发射机正常、安全的情况下，实时调整天线的使用范围、使用型号，择优选择性能稳定，适应本区域安装环境的广播发射机天线。