調(diào)頻廣播發(fā)射天線應(yīng)用與發(fā)展

1、調(diào)頻廣播發(fā)射天線應(yīng)用與發(fā)展一調(diào)頻廣播發(fā)射天線但Hr的高度也受到一定條件的限制，一是高塔的造價(jià)較高， 二是不允許引起對(duì)其它 FM臺(tái)的同頻鄰的干擾。應(yīng)該說(shuō)，一 個(gè)調(diào)頻臺(tái)們有效輻射功率（ERP）及發(fā)射天線的高度（HR）和使 用的頻率一樣、都要得到頻率主管部門的批準(zhǔn)，或者說(shuō)，在 作調(diào)頻廣播規(guī)劃時(shí)、 ERP和Hr兩者一起考慮。調(diào)頻廣播在我國(guó)可按電臺(tái)的要求選用水平極化波、垂直極化 波或者園相化波。因?yàn)橐惶渍{(diào)頻廣播節(jié)目所占用的頻帶相對(duì) 較窄，調(diào)頻天線的頻帶可以做的較寬。所以當(dāng)一個(gè)電臺(tái)需要 播出幾套調(diào)頻節(jié)目時(shí)、往往通過(guò)一個(gè)多工器用一副天線完成 多套節(jié)目的發(fā)射、這也是人們常說(shuō)的一塔多頻、或雙頻供塔。在實(shí)現(xiàn)一塔多

2、頻的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)對(duì)該天饋線系統(tǒng)的帶寬及功 率容量提出相應(yīng)的要求。二、常用的幾種調(diào)頻天線調(diào)頻廣播電臺(tái)可以根據(jù)自己的的節(jié)目套數(shù)帶寬、友射機(jī)的功 率、天線極化方式、塔高及其結(jié)構(gòu)尺寸等條件、以及覆蓋圍 的要求、選用不同形式的發(fā)射天線。目前對(duì)小功率的調(diào)頻臺(tái) 電氣性能比較好的、比較常用的天線有以下幾種。1蝙蝠翼天線蝙蝠翼天線無(wú)論在調(diào)頻臺(tái)還是電視臺(tái)都普遍采用這種發(fā)射 天線、其外形及饋電方式如圖1-1所示。它是一種水平極化天線，頻帶轉(zhuǎn)寬，87-08MHZ風(fēng)荷載較小、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 它是每一層都有4個(gè)振子翼相互垂直的安裝在桅桿的四周形 成兩對(duì)正交的對(duì)稱振子。因此在水平面它基本做無(wú)方向性輻射。由于塔 的桅桿直徑不大

3、一般在0、1-0，2所以該天線的水平面方向的園度相當(dāng)好約1-2DB為獲得垂直面較強(qiáng)的方向性、往往 系采用多層的蝙蝠翼天線。其層數(shù)根據(jù)增益需要及桅桿的機(jī) 械強(qiáng)度等因素確定。中小功率調(diào)頻臺(tái)一般用2-4層、多層蝙蝠翼天線的相對(duì)增益可按下式估算：蝙蝠翼振子的饋電方式有幾種圖b示是其中的一種、每個(gè)振子翼都以一根特性阻杭為 75歐的分支電纜饋電、分支電纜 的芯線通過(guò)一片T型的跳接銅片與振子翼的中心饋電點(diǎn)相接 連、電纜饋電頭的導(dǎo)體接于桅桿之上。所有的分支電纜的另 一端接功率分配器也是通常大家叫的變阻器的輸出端口，最 后與與主饋線相連。同一層的4個(gè)振子翼的恍饋電功率電流幅值、是相等的、但相鄰的振子翼的饋電流有

4、90度的相位差即采用90度旋轉(zhuǎn)相位差饋電、這是靠所用的4根分支電纜長(zhǎng)度不同彼此相差四分之一拉木那來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采用這種饋電方式的好處、主要是使得同一層分支電纜并聯(lián)處的阻抗匹 配得到改善、這是蝙蝠翼天線頻帶較寬的原因之一。這種天 線的優(yōu)點(diǎn)雖然很多但的于它必須安裝大型桅桿之上，也就是 說(shuō)安裝在鐵塔的頂部，若該鐵塔還要安裝分米波電視 cctv-UHF無(wú)淪UHF-TV天線安裝在它的上面和下邊都會(huì)給 兩副天線的安裝和維護(hù)造成相當(dāng)?shù)睦щy。尤其是在要求兩副 天線的增益層數(shù)比較多、功率比較大的情況下一般把調(diào)頻天 線改為其它形式、如雙偶極子天線。2雙偶板極天線、如圖雙偶極板天線由平行的相距2拉木那的兩對(duì)半偶極子及其

5、反射扳組成。半波偶極子的材料為鋁哈金或不透鋼管。中 間有聚四氟乙怖絕緣，并帶有玻璃鋼保護(hù)蓋。反射扳由鍍鋅 鋼管或不透鋼管焊按而成，以減少天線的風(fēng)荷。由于振子后 面的反射扳的作用、雙偶極扳天線是一種有較強(qiáng)方向性的天 線、其方向圖如圖示。其半場(chǎng)強(qiáng)角寬度均為90左右，因而可通過(guò)四面組合安裝在鐵塔的四個(gè)則面，采用編置及90度相差饋電的方式，獲得較好的水平面無(wú)方向性的方向圖園度 大于3DB,阻抗匹配方面也得到很好的改善。當(dāng)然也很容易 通過(guò)不同面數(shù)的組合在不目方向安裝不同數(shù)量的雙偶極子 扳天線單元、得到言種需要的水平面方向圖。目時(shí)雙偶極極 天線視其安裝方式可作為水平極化天線或者作為垂直極化天線使用。這就是

6、這種天線得以普遍采用的，尤其在大中型 tvv和fm塔上多破采用的愿因 調(diào)頻偶極扳天線單元的主要參數(shù) 工作頻帶-87_108MHZ 極化方式-水平或垂直輸入陽(yáng)杭50駐波比-小街1。513單偶極子天線單偶極子天線是一種簡(jiǎn)易的垂直極化天線?？梢杂谜麄€(gè)調(diào)頻 廣播的頻段、如圖，一個(gè)天線含有一對(duì)半振子及其饋電系統(tǒng)帶平衡較換器均用鋁合金管做成。通常是在垂直方向、振子 軸線方向方置2個(gè)或4個(gè)這樣的單偶極子，加上它們的支撐 物鋼管構(gòu)成一副調(diào)頻天線。它輻射的是垂直極化波、由于可 通過(guò)安裝多層天線單元層距一般為0、7-0、8攔才那、從而在垂直面獲得較強(qiáng)的方向性，因而天線可以有相當(dāng)?shù)脑?益，在水平面?zhèn)然臼亲鳠o(wú)方向性

7、的輻射。但是因受其支持 物鋼管和鐵塔的本身的影響其水平面方向圖不可能理想的 園。單偶極子天線的輸入阻抗50毆，也是采用50歐的分支電纜及相應(yīng)的功分器給各個(gè)天線單云饋電。單個(gè)天線單元的 駐波比大小1, 25整個(gè)調(diào)頻段、不如調(diào)頻雙偶極扳天線好、 但因其價(jià)格較低_、容易安裝、通常用在一些節(jié)目套數(shù)少、 小功率的調(diào)頻臺(tái)、單偶極子天線在出廠之前、可根據(jù)用戶的 具體工作頻率將其駐波比調(diào)的更好一些如達(dá)到swr小于1、15。因此此類天的實(shí)際使用效果是不錯(cuò)的。三功率分配器功率分配器（簡(jiǎn)稱公分器）的作用是將輸入功率按人定比例 （通常是相等地）分配到它的各個(gè)輸出支路端口、同時(shí)在輸入 及所有輸出端口都與所接饋線的特性阻

8、抗保持極好的阻抗 匹配。功分器由一組同軸的阻抗變換線及其相應(yīng)的輸入、輸出接口（接頭）組成。這是因?yàn)楣Ψ制鞯妮斎胍话銥?0歐、而輸出端并聯(lián)后的阻抗因端口的數(shù)量及所接分支電纜的特 性阻抗不同而不同、因此在輸入、輸出端口之間必定要有阻 抗變換。所以有人將它變阻器。圖示圖就是一個(gè)4路功分器（有4路分支輸出）,地稱為50歐變阻 器（簡(jiǎn)稱4:1變阻器）常用的還有2路功分器、6路功分器和 8路公分器。功分器中的阻抗變換線一般都是多節(jié)（2 4節(jié)）的四分之一拉末那、阻抗變換線。其節(jié)數(shù)（總長(zhǎng)度）是按輸入、 輸出阻抗變換比及對(duì)工作帶寬、駐波比的要求而選定的。當(dāng) 阻抗變換比一定時(shí)、變換線的節(jié)數(shù)越多、其功分器的頻帶越

9、寬、駐波比的指標(biāo)越好、當(dāng)然這個(gè)功分器也就越長(zhǎng)、越貴。變換線中每節(jié)饋線的特性阻抗可按二項(xiàng)式分布阻抗變換電 路或者按切比雪夫阻抗變換電路的公式進(jìn)行計(jì)算。然后再按 同軸線性阻抗公式；Zo=60lnd/n以及它所傳輸?shù)墓β实拇笮?，?jì)算出各節(jié)變換線的導(dǎo)體的外 徑（d）的數(shù)值。用戶選用功分器時(shí)，除應(yīng)關(guān)注其功率容量， 最大駐波比及工作頻帶等指標(biāo)外還是注意功分器的輸入，輸 出端口（接頭）的規(guī)格。現(xiàn)在的產(chǎn)品大多數(shù)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)， 根據(jù)功率等級(jí)的不同，分別有n型，7/8， （ 1-8分之5略）都是法蘭型接頭（n型除外）。而我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中，除與之對(duì)應(yīng)的If接頭外，還有I系列接頭（如 1,16,127,1,361,5 等

10、）都是螺紋型接頭。一般而言，法蘭機(jī) 構(gòu)的接頭氣秘性要好一些。必須注意，工程中使用的功分器 的接頭規(guī)格要和所有的電纜頭規(guī)格一致，不要出現(xiàn)上的麻 煩。功分器在出廠前都用阻抗測(cè)試儀器（如 hp8752網(wǎng)絡(luò)分 析儀）進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)試，其駐波比（輸出端口均接標(biāo)準(zhǔn)電阻 負(fù)載時(shí)）一般都在1.05以下，外導(dǎo)體之間的絕緣電阻 500mo 以上。用這樣的功率分波器才能保證正副調(diào)頻天線的總體指 標(biāo)。此外還要求功分器密封很好.四主饋線調(diào)頻天線的主饋線現(xiàn)在都采用低損耗的、低駐波比的聚乙烯 螺旋絕緣皺紋銅管射頻電纜 （國(guó)產(chǎn)sdy系列）恃性阻抗為50歐。常用的型號(hào)有 SDY 50-37 3、SDY 50 80 3等其主要參數(shù)

11、如表示略。選用什么型號(hào)的電纜作為饋線主要考慮以下幾點(diǎn)：1, 電纜在調(diào)頻頻段的功率容量要大于調(diào)頻發(fā)射機(jī)功率（或多工器輸出的總工率）還要留相擋的余量。因?yàn)殡娎|產(chǎn)品的標(biāo) 稱功率是在境溫度為 40度什的值，當(dāng)饋線的工作環(huán)境溫度 超過(guò)40度時(shí)，功率容量下降低消耗、如在50度時(shí)將下降18% 左右。2, 要滿足部頒標(biāo)準(zhǔn)-gy/t5051 94電視和調(diào)頻廣播發(fā)射天線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)主饋線總換耗的要求、2, 5dbl因?yàn)殡姖⒗|直經(jīng)越小單位長(zhǎng)度的披耗就越大、如果發(fā)射天戰(zhàn)距機(jī)房較遠(yuǎn)、主饋較長(zhǎng)、這樣可選用容量功率直徑大一些的電 纜。這樣一次性投資可能大些但可以減少長(zhǎng)期的功率損耗。3, 部標(biāo)準(zhǔn)還要術(shù)饋線在調(diào)頻頻段的駐波比

12、（電纜終端接50 歐標(biāo)阻時(shí)）小于 1、08o4, 要求主饋電纜的絕緣電阻大于500m歐。在一些環(huán)境較潮 濕的電（臺(tái)尤其功率較大者）、為了工作穩(wěn)定往往還要給主 饋線充以干燥空氣或氮?dú)猓?0kPA的氣壓）因此要求電纜你 其接頭啊密到要好、接電纜頭時(shí)、十分小心的采取密封措施。此外處理好主饋電纜的防雷接地、至少在天線及機(jī)房?jī)啥朔?別將電纜頭的外導(dǎo)體用寬銅帶很好的與地提連接。在多雷地 區(qū)最好在主饋電纜在進(jìn)貨人室之前將導(dǎo)體的護(hù)套剝開(kāi)用銅 器與地接好。五調(diào)頻天線的維護(hù)與管理調(diào)頻天線的維護(hù)與管理、調(diào)頻天線大多數(shù)都固定在鐵塔上、 將別是這幾年來(lái)調(diào)頻干播的快速發(fā)展、由一前的反發(fā)射功率 幾十瓦到目前1千瓦3千瓦有些

13、地區(qū)達(dá)到10千瓦.調(diào)頻廣播 己成為目前廣播覆蓋的主要手段，功率的增加天饋線的高度 也在增加，維護(hù)管理己成為安全廣播的主要容，調(diào)頻天線架 沒(méi)在幾十米甚至幾百米的高空，高空風(fēng)大機(jī)械震動(dòng)不止，金 屬構(gòu)件容易疲勞受損。此外冬冷夏熱溫差較大、濕度大、有 的地方還有酸雨。因此天線上的絕緣材料老化的快、金屬打 料銹蝕的快、而安裝天線的地方在高空技術(shù)人員不能經(jīng)常的 去巡護(hù)，天線出現(xiàn)毛病不易被發(fā)現(xiàn)。因此除在天線的選擇上 選擇優(yōu)良的產(chǎn)品另一方面要加強(qiáng)天饋線的維護(hù)管理。在天線 電氣方面的維護(hù)項(xiàng)目和要求，目前參照部頒的、電視調(diào)頻廣 播發(fā)射天線饋線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) (gy/t5051 94)及電視調(diào)頻 廣發(fā)射天線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)測(cè)量方法(gy/t5051 94)進(jìn)行。具體的做法是：時(shí)常監(jiān)視機(jī)房端主饋線的駐波比、（發(fā)射機(jī)面扳上反射波電莊指指、）的變化。如里發(fā)生變化應(yīng)盡快查找原因、直至指 標(biāo)恢復(fù)正常。為了找出發(fā)生問(wèn)題主要的方法是：采用分段測(cè) 量駐波比的方法、一般先在主饋電纜的終端接上50歐標(biāo)準(zhǔn)電阻，在其輸入端測(cè)駐波比、來(lái)判斷是否主饋電纜的問(wèn)題。 如果不是、問(wèn)題可能問(wèn)題出在天線上面了、此時(shí)可以進(jìn)一步 在天線上分段測(cè)量、判斷是那根分支電纜的問(wèn)題，或看是那 個(gè)天線單元的問(wèn)題、根據(jù)自己的儀器條件、這項(xiàng)測(cè)量可以在 塔上進(jìn)行、也可以在塔