广播电视发射天线技术及其应用思考

2022-12-18 15:47:38
西部广播电视 2022年11期
关键词:电视广播铁塔广播电视

马 骏

(作者单位:新疆维吾尔自治区广播电视局九一六二O 台)

近年来,随着科学技术的发展,广播电视行业朝着数字化、网络化的方向发展,但是这极易使信号在传输过程中出现技术性的故障,使广播电视媒体节目的播放质量受到影响,给观众带来不好的观感体验。电视广播作为广大人民群众获取信息、日常娱乐的一种重要途径,对人们的生活有一定的影响,所以相关的技术人员要采取各种措施,对广播电视发射天线技术进行优化,提升信号传输的效果,保证节目能够稳定播出,给广大的观众带来更为优质的体验。

1 广播电视发射天线技术概述

1.1 广播电视发射天线构成

在广播电视行业的发展过程中,广播电视发射天线技术发挥着重要的作用。广播电视行业要想提高人民群众的满意度,就必须在广播电视天线技术上进行创新,以适应当代大众的需要。广播电视发射天线主要由电线主板、天线增益、天线极化、天线的输入阻抗等构成,这是决定广播电视传输信号效果的关键因素。同样,广播电视发射天线还起到一个转换作用,天线设备把所接收到的信号转换成电磁波,再由系统把它转变成图像和声音,并传递给观众,实现广播和电视的节目播出[1]。

1.2 广播电视发射天线技术原理

由于广播电视发射天线有着较强的综合性,所以通常情况下,其在对信号进行接收和传输时,需要借助一些技术和设备,实现信号的转化和传输,只有这样才能使得一些终端设备可以接收到完整的信号。

广播电视发射天线的原理是利用天线中的载体把所捕获的信号和电磁波进行转换。广播电视发射天线在对信号进行接收和转换时,可以把整个信号传输网当作一个独立的传输路径。比如,在对不同频率的信号进行传输的过程中,整个传输设备都呈现出独立的特点,这样可以使得某一信号在传输的过程中,把信息更加精准地呈现出来。但是,由于信号在空间传播的过程中是逐级递减的,在一定程度上降低了信号传输的准确性,为了解决这一问题,相关的技术人员就需要给每个天线设备设置固定的属性,以此来提升信号在传输空间中的传输质量。另外,相关技术人员还要根据传输空间分布的属性和信号发射模式等来对天线进行合理的布局,只有这样才能保障区域信号传输的稳定性。

从技术上可以看出,广播电视台要想稳定运行,就需要用发射天线对信号进行接收和发送,之后再通过对信号发射频率进行分析,使得数据的准确性得到有效增强,最后再由信号发射机把经过处理的信号转化为高频载波,进而使得在辐射区域所传输的信号和用户终端的接收区域所接收的信号保持一致。除此之外,广播电视台在传输信号的过程中需要借助天线设备,并通过发射机和馈线装置来对信号进行转换。

1.3 广播电视发射天线技术的主要特性

一般情况下,广播电视发射技术主要有以下两个方面:一是输入,二是输出。发射天线在对电视广播信号进行传递的过程中,会因为受到外界因素的干扰而产生抗阻,也被称之为广播电视发射技术的输入特性[2]。

从电视影像的角度和广播声音的角度出发,对发射天线技术的特点进行总结,可以把发射天线技术的概况为两个方面:一方面就是线性失真,另一方面就是非线性失真。另外,广播电视发射天线技术有调制、音频、振幅等特点,这些特点的出现,使广播电视天线技术具有多种功能,可以更好地促进广播电视行业的发展。近年来,随着广播、电视的普及,其在人们生活中的地位得到了很大的提升,人们对电视广播也提出了新的要求。为了更好地满足人们的需求,相关技术人员就需要把网络技术和广播电视进行深度的融合,并对现有的电视广播发射天线技术进行优化,让其能够更好地满足当前时代的发展需求。不过,相关技术人员在安装广播电视发射天线时,需要注意以下几点:第一,在安装发射天线的过程中,要选择比较高的位置进行安装;第二,因为发射铁塔和天线系统中的设备大都处于自然环境中,当出现雷雨天气时,就很容易被雷电所击中,使得广播电视设备受到一定的损害,进而导致电视和广播停播的情况出现,所以广播电视台的相关工作人员在安装设备的过程中,要采取适当的措施进行预防;第三,为了进一步扩大信号传播的范围,安装人员在安装过程中,可以根据当地的气候条件来制定应对措施,以此来提高天线的发射效率。

1.4 广播电视发射天线技术的作用

无线电设备是通过无线电波来传输信息的,广播电视台应用无线电设备能够在很大程度上拓宽无线电信号的传播路径,实现信号之间的转换,所以发射天线有很大的应用价值[3]。广播电视台在进行信号转换的过程中,通过使用发射天线技术可以把一些高频振荡电流导入发射天线的输入端口中,这样就可以把高频电流转化为高频的电磁波,让其以波的形式向周围辐射,以此来保证传输数据的准确性。而且,天线系统在接收信号的过程中,可以将所获得的高频电磁波转化成高频率的电能,从而将信号传输给终端装置。这对提升电视画面的清晰度和信息传播的速度有着重要的作用。

2 广播电视发射天线技术的应用

当前,随着时代的发展,我国广大人民群众对精神文化生活的质量提出了新的要求,而广播电视作为提升人们精神文化生活质量的关键,提高其播出质量十分重要。在电视广播中,发射天线技术是提高电视节目质量的重要技术,不仅可以给人们带来更好的体验,还能在很大程度上促进广播电视行业的发展。

2.1 蝙蝠翼天线的应用

蝙蝠翼天线具有较强的稳定性、实用性、可靠性,其主要的构成成分是对称振子,由于对称振子具有很强的一致性,所以在传输电磁波的过程中可以呈现出正交的状态。蝙蝠翼天线的应用原理主要就是用线级化为辐射场,并以圆为法线方向向四周扩散。当天线中的对称振子处在同一位置时,就可以匹配强度更大的信号,提升信号传输的质量,避免观众在观看的过程中电视出现重影的情况。另外,在对蝙蝠翼天线进行安装和建设的过程中,安装人员要针对周围的环境进行综合考虑和分析,只有这样才能使得对称振子天线杆保持稳定的状态。

2.2 并馈式自立铁塔中波天线技术

并馈式自立铁塔中波天线技术,主要被应用在铁塔的发射过程中,这一技术在广播电视台信号传输中的主要作用就是保证信号传输的稳定性,所以工作人员在对铁塔进行安装的过程中,要对其周围的环境进行考察,以此来设计和环境相适应的铁塔横截面。另外,并馈式自立铁塔和其他的发射铁塔有所不同,在对其进行设计的过程中,需要运用较多的导线,并要把导线的顶端和铁塔的顶端连接起来,还要保证导线的下端在铁塔下端的中心,只有这样才能把铁塔的作用最大限度地发挥出来,进而更好地保证铁塔稳定运行。

2.3 缝隙天线技术

广播电视信号在传输的过程中最为常用的一项技术就是缝隙天线技术,它的主要作用就是利用跨接式窄边馈电来控制信号,而且缝隙天线技术的结构比较简单,使用也比较简单[4]。把一个导体进行开缝处理,让其成为开槽天线来传输信号,其中长条形缝隙天线是缝隙天线中最为常用的,这一技术是通过跨接在它窄边上的传输线来进行馈电的,在运行的过程中,可以由内向外地辐射电磁波,进而完成信号的传输和接收,为广大观众提供更加优质的观感体验。此外,缝隙天线安装和施工的成本较低,制作步骤简单,工作人员在安装时较便捷,在完成安装之后也较隐蔽,而且能根据需要对其进行适当的装饰。由于这种技术主要是采用平面型缝隙,所以电磁的辐射还是比较小的,而且这种天线技术还便于波束在特定区域内的覆盖,极大地提升了信号传输的效率。

3 广播电视发射天线技术维护常见故障

除了广播电视发射天线技术,广播电视台还需要借助一些信号传输设备来对信号进行转换和传输。但是,广播电视中的一些发射天线的设备大都处在室外,而且长时间处于负荷状态下,使得设备自身也会产生一定的损耗,所以广播电视台的一些发射天线的设备很容易出现故障,使得信号传输的质量不断降低。

3.1 反射损耗问题

电缆链路在运行的过程中会产生阻抗值,主要原因就是电磁波的阻抗值和电缆链路的阻抗值存在差异,进而使得电磁波在进行传输的过程中出现反射,这一现象主要出现在设备和设备连接的位置,以及一些阻抗变化较大的位置,进而导致信号在传输的过程中出现损耗。广播电视发射天线技术中出现的损耗问题,主要就是因为信号传输口阻抗值和标准值不一致,进而使得信号在进行传输的过程中出现反射,所以导致信号损耗。要想减少反射损耗,工作人员就要通过采取适当的方法使信号产生反射,从而弥补损失的信号,只有这样才能最大限度地降低损耗比。但是,发射天线在传输和接收信号的过程中,如果反射损耗增加,就会增加信号在传输过程中的能源消耗,使得各个设备在运行的过程中,一些输入口不能正确接收无线电波传输的信号,在很大程度上降低了信号传输的质量。

3.2 天线维护问题

要想使得广播电视台的各个设备可以稳定运行,首先就是要对天线进行定期维护,因为天线主要的作用就是接收信号,通过对天线设备进行定期的维护,可以对信号进行有效查证,进而更好地保证传递信息的准确性。但是,由于信号的传输流程比较复杂,如果相关维护人员的技术水平有限,那么在开展维修工作的过程中很容易出现操作不规范的情况,使得信号波频传输的精准性降低。之所以会出现这种情况,主要的原因就是当一些设施出现故障时,维修人员没有及时采取行之有效的措施来进行补救,使得在相应的时间内信号传输受到阻碍,相关设备不能正常运行[5]。此外,发射天线技术本身就有着关联的属性,一旦出现问题就会对基础的设备产生影响,使得设备在运行的过程中存在一定的安全隐患。

3.3 驻波比问题

驻波比就是波腹和波谷的比值,工作人员通过驻波比的值可以大致判断出发射天线和电波发射台的运行模式是否一致。比如,当驻波比的值为1 时,表明设备在发射电波的过程中没有出现较大的波动,在这个时期发射信号还是比较好的;当驻波比的值大于1时,表明广播电视台的天线设备和发射电波的设备在传输电波之后阻抗值存在一定的差异,如果这时发射信号,那么电磁波就很容易出现反射的情况。根据反射的原理,电磁波在反射的过程中会产生一定的热量,所以会对馈线有一定的损害,当温度达到一定高度之后,很可能会出现烧毁设备的情况。而且,如果是因为驻波比使得发射信号的设备出现故障,就会致使设备在运行过程中的阻抗值增大,使得天线在发射信号的过程中出现信号不稳定的情况。此外,设备在运行的过程中,如果发射信号的设备和接收设备的驻波比不匹配,就会使得电压在一瞬间增大,进而影响设备的稳定运行。

4 提高广播电视发射天线发射质量的措施

4.1 做好馈管的维护工作

在广播电视发射天线系统中,馈管由一个插头与一个信号发射器相连,这时如果接口和接口之间连接得不是很牢固,就会很容易引发安全事故。所以,相关人员在对馈管进行维护时,要定期对接口处进行检查,最大限度地降低馈管发生安全事故的概率,在对接口检查完成之后还要检查馈管和变阻器接口的牢固性,如果发现连接部位不是很牢固,就要用螺丝或者其他一些加固手段来进行加固。另外,还要对馈管周围防护装置的密封性进行检查,这样可以有效避免馈管内部出现积水的现象。

4.2 加强对发射天线的维护

通过对天线的驻波比进行检测,来检查发射天线的运行情况,更好地保证发射天线的稳定性。

4.3 定期检查广播电视发射天线铁塔

要想保证广播电视天线传输信号的质量,广播电视台就要安排专门的人员来对发射天线铁塔进行定期的检查。为了保证信号传输的速度和质量,工作人员还要对铁塔的稳定性进行检查,在检查的过程中重点检查铁塔结构的完整性,如果遇到问题就要及时进行处理。

4.4 注重对广播电视信号发射区域的保护和管理

在对信号传输设备进行管理与维修时,也要注意对广播电视信号发射区域进行保护与管理。由于受外部环境的影响,电视广播信号的传输质量会下降,所以工作人员要加强对广播电视信号发射区域的管理和保护,进而从根本上提升广播电视信号发射的质量。相关技术人员要想改善广播电视信号发射区域的环境,在安装天线时,要全面分析周边建筑物和地形对信号的影响,只有这样才能从根本上提升电视广播中各类设备运行的质量。另外,由于信号发射区域内的电磁波比较强,对工作人员的身体有害,所以广播电视相关部门要采取适当的措施来防止电磁污染。

5 结语

随着现代科学技术的不断进步,广播电视发射信号的技术也逐渐趋于成熟,对提升电视广播传播质量有着非常重要的作用。因此,电视广播相关的工作人员要做好对馈管的维护工作,定期对广播电视发射天线和铁塔进行全方位的检查,同时要注意对其发射区的保护和管理,只有这样才能使得发射天线设备稳定运行,进而更好地促进电视广播行业的发展。

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