大功率短波广播发射机天馈线的应用实践及思考

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热度0票  浏览241次 时间：2018年8月04日 13:43

　　摘要：天馈线作为无线电广播必不可少的构成部分，文章首先概述了短波广播发射机天馈线系统，然后进一步探讨了大功率短波发射机天馈线系统的应用实践。

　　关键词：短波广播；发射机；天馈线

　　中图分类号：TN934.81 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）10-0271-011 概述一般情况下，国际广播通过短波广播途径以达到较广范围，而短波广播信息之所以能够顺利传递，这不得不借助于天馈线系统。

　　2 天馈线系统的应用

　　短波广播借助于天波进行传递，经过大气层中的电离层反射，传递范围可以超过数千米，且波频频率大约处于 3.5 ～26MHz 区域内[1]。

　　电离层是非常活跃的大气层，将会因为白天或者夜晚以及四季更替而出现不稳定，而特定频率的广播，由于折射点的改变，将会导致信号不稳定，表现为忽强忽弱，严重时甚至导致无法正常收听，为了解决这一难题，通常使广播频率随着太阳辐射强度的改变而更改其入射角，从而更改折射点以确保广播信号的稳定性及顺利接受[2]。

　　发射天线可以将电流能量转化至电磁波能量，同时使其辐射至服务区。一般情况下，短波辐射天线选择 X 轴极化途径。而大功率短波广播一般选择同相水平天线，该方式的最小单位是水平对称振子，组合成复杂的天线幕。有时选择笼型半波振子，其目的是扩展其频带宽度。天线辐射范围越宽，其方向性越明确，也就是说，天线辐射范围直接影响方向性的明确程度，同时，一般会于离天线幕大约 0.25 倍波长处放置反射幕，其目的是将辐射场确定为某一个方向，通常情况下，反射幕是和发射幕处于同一水平位置。

　　发射机与天线振子是借助于馈线连接的，可以运载高频能量。馈线的主要特点为特性阻抗，它和馈线长度以及工作频率都没有关系，然而，其大小取决于馈线导线的半径大小以及各导线间的相对地点。短波广播中经常使用的平衡式馈线是边联二线式至十二线式不等，且馈线线数与发射功率等级成正比，而与特性阻抗成反比[3]。

　　假如馈线无法和天线正常呼应，馈线上必然会存在反射波，产生驻波。所以，可以通过馈线上的反射波以及驻波的大小判断两者间是否适应。当两者可以形成良好匹配时，天馈线体系将达到类似行波形态，不可能出现驻波所导致的非正常高电压，天线将具备最小的失真功率以及反射功率，天馈线能够有效的运载能量，以确保发射机正常工作。

　　驻波比增加，将会导致反射功率明显增加，并相应增加高末级电子管阳极消费APD，最终导致发射机的谐波滤波器、高末级槽路等元件和天馈线体系出现高电压，引发火苗，甚至受设备受损。因此，采取有关措施稳定驻波比可以有效预防因为天馈线体系等运载改变而使发射机的反射功率明显增加。

　　比如 500kW 发射机具备最大的驻波比，当驻波比大于最大值或者反射比率大于最大值等情况，能够及时保护。一般情况下，当驻波比小于 1.8，能够最大功率传播；当驻波比处于 1.8～ 2.0 间应该减小功率，才能正常传播，正常传播过程中，必须实时查看检验天馈线体系寻找不正常情况，广播完成后必须及时检验馈线、天线等工作状态，寻找驻波比发生改变的源由；驻波比大于 2.0 时无法播放[4]。

　　一般情况下，短波发射中央会建立天线交换矩阵。发射机的高频功率输出借助于馈筒贯穿到天线交换矩阵；借助于此矩阵能够使每台发射机和每根天线匹配联系；交换开关分别与发射机馈筒连接以及运载到天线窗口，已经协调好的信息借助于馈线运载到发射天线，最终完成电磁波发射。

　　众所周知，能够利用计算机以及本地操作控制天线。通常，计算机操作依照接收的广播内容自行选取天线；当碰到意外事故时，计算机操作人员可以依据实际情况协调发射机和天线以达到暂时性的匹配；当计算机操作不能正常运行，自动调节无法正常完成时，发射机控制职员能够使天线控制体系转化为本地协调模式，根据实际情况人为的协调天线。发射天线后发射机如果发生高压预警现象，表示天线联锁已经开放，此时必须检验拉倒的天线交换开关是否处在正确位置；倘若交换开关没有处在正确位置，严格按照应急备案，发射机控制职员必须立即使交换开关处在正确位置，为了确保安全，操作前必须切断电源；倘若交换开关处在正确位置，然而，发射机没有出现此信息，很有可能是交换开关的接点已经断开接上，如果没有多余的天线，必须立即短路，给予天线联锁接点高压。

　　通常，天馈线出现的意外事故为打火，危急时火势显著且发出很大的检波声。通常，天馈线体系的事故原因很容易查找与诊断排除，如果无法诊断原因，应该在最大工作功率时依次增大单音调幅，寻找打火点。天馈线体系发生打火将导致驻波比大于最大允许值、反射比率大于最大允许值、瞬时反射功率大于最大允许值等预警现象，发射机处于高压状态，经常超载工作，自行调小功率，甚至自行断开高压并不能重新获得高压，因此，必须立即减小功率或倒另外的天线，没有多余的天线时必须及时安排代播。

　　3 结语

　　天馈线的工作效能直接关系着发射机的工作状态，熟悉有关技术要点可以帮助快速找到故障原因，并及时采取有力措施，解决故障，提高广播的服务质量。

　　参考文献：

　　[1] 康震.大功率短波广播发射机天馈线系统及应用分析[J]科技传播,2015 (5):91-91.

　　[2] 李长青.高海拔地区短波发射天馈线的维护[J].科技传播,2015 (10):78-79.

　　[3] 陈德泽,莫晓俊,陈祖雄,等.大功率短波广播发射机自动监控及实时远程通讯系统 [J]. 广播与电视技术, 2000,27 (7)133-138.

　　[4] 康震. 大功率短波广播发射机调谐电容故障分析与处理[J].通讯世界,2015(5):82-83.