全波段调频广播发射天线使用及故障检修实例

全波段调频广播发射天线使用及故障检修实例【摘要】在已经装有多套电视发射天线的铁塔上加装新的天线，要考虑功率、覆盖场强分布图，桅杆、平台、直线段结构位置，天线结构、重量、原有天线等重要因素。检修天线，排除故障处理方法至关重要。

【关键词】天线；故障；功分器；极化方式

齐齐哈尔广播电视台调频广播于1993年建成，其发射设备由北京广播器材厂生产，天馈线系统由哈尔滨广播器材厂设计安装，该天馈线系统实际使用效果良好，性能指标达到国内先进水平，下面主要介绍其主要性能指标、结构、特点、安装、使用和维护以及故障检修实例。

1、天线主要性能指标

1）工作频段：87～108mhz，分两段工作频率87～96mhz、96～108mhz。

2）极化方式：垂直极化、水平极化或45°极化。

3）输入接口：l27-50ω。

4）主馈线、输入端驻波比：优于1.3（主馈线使用svd-50-15-3）。

5）水平面方向图：全向或弱定向。

6）增益：相当于半波偶极子。

7）功率容量：≤2kw。

8）承受风力：≤10级。

2、天线结构

该天线由4个紫铜管、用不锈钢管制成的半波折合振子（双臂长大于1.4m）和一个同轴功率分配器及其他附件组成。每一天线振子由同轴线分馈电缆经λ/2 u形线转换联接到对称折合半波振子的两臂上，以达到对称馈电和阻抗匹配的目的。当垂直极化共线排列等幅同相馈电时，可以获得优于45db的高增益。若用户需要也可把它装配成水平极化或45°极化的天线，这些天线都能在全调频段上获得优于1.3的驻波比。

3、天线特点

该天线调试简便、重量轻、受风面积小、易于安装维护。用户如果发现某种极化方式的播出传送效果在该地区不够理想，还可根据需要更换成另一种极化方式，但更换后必须重新调配，使其在所需频道上驻波比最佳。该天线性能稳定、实播效果好，其宽带性能可以用来与多工器配套工作，使多部小功率、不同频道的调频发射机共用一副天线同时播送节目，因而具有最经济的实用价值。

4、天线安装

首先确定所需要的极化方式和馈电方法。同相馈电的天线，每根分馈电缆是等长的。它适用于垂直极化、水平极化和45°极化。90°相位差馈电的天线，4根分馈电缆两两等长，其中两根电缆的长度比另两根长λε/4。对填充介质为聚乙烯的分馈电缆，线内波长λε=0.667λ0，其中λ0为自由空间的工作波长，λ0=300/f

（mhz），单位是m。90°相位差馈电的天线只能用水平极化。如果确定的极化方式与分馈电缆的长度不符合，应修正分馈电缆的长度。每副天线有4个折合振子，其短路块的位置已在出厂时依据用户指定的极化状态调好。如果需要改变极化方式，则需将短路块在仪器监测下逐个向振子顶端调节，以获得最佳的系统驻波比。在4个振子的法兰盘上打有统一的钢字编号。以垂直极化和45°极化方式安装的天线，第1号振子在最上端，依次向下排。以水平极化方式安装的天线，振子分上下两层，第1、2号振子为上边第1层，第3、4号振子为下边第2层，层间距离为2.4m。

同相馈电的天线，4根振子的分馈电缆长度是相等的。90°相位馈电的天线，4根振子的分馈电缆长度是两两相等，一侧的电缆长度比与其正交的另一侧电缆长度长λε/4，即0点为短的第1、3号振子，90°为长的第2、4号振子。如果共线安装主桅杆长度为10m，则4个折合振子分4层，每层间距2.4m。

5、天线使用

我台调频发射天馈线与无线电视共用一个发射塔，塔上已安装多套电视发射天线，只能利用桅杆上天线之间的间隔空闲部分来选择天线和安装方式。我们使用水平正交90°极化方式，分为上下两层，每层水平正交安装，上下两层方位一致，层间距离2.4m，水平面场强辐射图为梅花圆型，适合开原区域覆盖面积。

6、天线维护

发射天线应定期维护，特别是折合振子分馈电缆线接头的防水处理。每个电缆接头的前端都嵌有防水用的硅橡胶圈，如果封闭不好应及时更换。分馈电缆线的固定、功率分配器的固定和电缆的连接都必须牢固，既不能有大的摆动，也不能有随时间增长产生的松动，以免造成接触不良，影响天线的匹配，使天线不能发挥应有的效应，严重时还会损坏发射机的功率放大器，造成停播事故。在有效的覆盖范围内选择不同距离的监测收听点，进行场强收测、节目内容和传输效果的监听。当某个折合振子出现故障时，首先根据从监测收听点反馈回的信息，再结合发射机的监测仪表指示确定故障，进行排除。

7、故障检修实例

[现象]2003年4月29日，调频1000w发射机开机后各项仪表指示均正常，但从实际收听监测的结果发现播出发射的传输距离太近，播出的音频质量太差，反映出现故障。

[分析与检查]停机后用假负载检查设备正常，检查天馈线系统，测环路电阻值，发现有几百kω的电阻值在抖动变化。确定故障为天馈线系统有氧化物接触不良，整体开路又不完全开路。派人登塔检查，从功分器将主馈电缆线l27接头拧开，短路l27的芯皮，测环路电阻值正常。将两层4个折合振子连同功分器一同拆下送到塔下（地面）进一步检查。1）在折合振子分馈电缆线l16接头测芯线与外皮电阻值均为几百kω，不正常。将l16接头拧开检查，发

现分馈电缆线外皮铜线编织网由于进水产生一层厚厚的绿色氧化物，阻断了l16接头的外皮与电缆线的铜编织网的连接导通，使电缆芯线与外皮不通。4个振子都有此种故障，造成天线系统严重失配，导致不能正常工作。2）检查功率分配器，测量功分器输入端与各路输出端芯对芯、皮对皮通路电阻值，发现外皮导通，芯线不通。打开功分器法兰盘，抽出芯导通管检查，发现功分器输入端芯线管与接头由于进水氧化，导致功分器输入端芯线与各输出端芯线断开，天馈线不能工作。

[措施]

1）将4个折合振子的l16接头分别打开，清除干净l16外壳与铜编织网上的氧化物污垢，重新制作接头（采用镀银网线与馈线外皮铜编织网焊接后与l16接头外壳拧紧），用三用表测量电阻值无误后将l16接头拧紧，在电缆连接头外皮处用胶封好，防止进水。

2）在功分器断开的部位清除氧化物污垢，焊好固定。将连接法兰盘的紧固螺丝拧紧，用胶封闭，防止进水。3）将各折合振子的l16接头同功分器各输出端相连接，将主馈电缆与功分器输入端相连接，测量天馈环路系统电阻值，正常后将各连接头外壳用胶封闭，同时固定好各分馈电缆线、功分器和主馈电缆线。接通发射机，检查发射机各种仪表指示正常后收测场强，故障排除。

小结

该例故障的主要原因是年久后电缆接头的前端防水用的硅橡胶