發(fā)射機射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究

王　靜（國家新聞出版廣電總局594臺，陜西　咸陽　712000）

發(fā)射機射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究

王靜
（國家新聞出版廣電總局594臺，陜西咸陽712000）

發(fā)射機射頻輸出與天饋線系統(tǒng)是無線電發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分，在現(xiàn)代廣播電視等領域的無線電信號傳輸發(fā)射中發(fā)揮著重要作用。隨著射頻技術的不斷發(fā)展與應用，發(fā)射機射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的研究也逐步加強，無線電信號傳輸?shù)馁|量與效率也不斷提高。本文以短波發(fā)射機為例，對發(fā)射機射頻輸出與天饋線系統(tǒng)展開研究，希望對無線電信號傳輸技術的發(fā)展提供幫助。

發(fā)射機；射頻輸出；天饋線系統(tǒng)

廣播和電視是我國重要的大眾信息傳播媒介，不僅擔負著豐富人們娛樂生活的任務，還起到宣傳我黨的路線、方針以及所取得成就的作用，廣播電視還具有教育和輿論監(jiān)督功能。廣播電視的信號輸出就是通過發(fā)射機射頻輸出實現(xiàn)的，發(fā)射機射頻輸出于天饋線系統(tǒng)對于廣播電視的信號傳輸質量和穩(wěn)定性有重要作用。

一、發(fā)射機射頻輸出與天饋線系統(tǒng)的組成

射頻通信產(chǎn)生于20世紀50年代，由于其通信容量大，投資費用省等優(yōu)點被迅速應用于信息傳輸領域，隨著多年的發(fā)展，如今的射頻通信技術已經(jīng)成為人們生活中必不可缺的重要信息傳播媒介，無論是在軍事還是在民用都發(fā)揮著巨大的作用。隨著科技的發(fā)展，無線通信技術仍然是最有發(fā)展前景的通信手段之一，目前，雖然射頻通信技術已經(jīng)在無線通信領域被廣泛應用，但仍舊有很大的潛力可挖掘，隨著射頻通信技術的成熟，發(fā)射機在未來會有更加廣闊的應用前景。

射頻通信系統(tǒng)包括發(fā)信機、天饋線設備以及輸入和輸出設備、供電設備等。在射頻通信系統(tǒng)中，發(fā)射機射頻輸出和天饋線系統(tǒng)作為保證射頻信號質量的重要機構，其運行穩(wěn)定性對保證通信質量尤其重要。

發(fā)射機主要用于將調頻廣播電臺的語音和音樂節(jié)目以無線的方式發(fā)射出去，從而實現(xiàn)信號的傳輸。現(xiàn)如今的發(fā)射機分為數(shù)字調頻發(fā)射機和模擬調頻發(fā)射機兩種，數(shù)字調頻發(fā)射機是指從音頻到射頻全過程數(shù)字化的調頻廣播發(fā)射機。模擬發(fā)射機所有的參數(shù)都是靠指針式來表示的，沒有數(shù)字顯示也沒有自動保護功能，并且只能接受模擬以你品信號，音頻信號放大、限幅及立體聲編碼都是模擬的，調制的過程也是采用模擬符合音頻信號對壓控振蕩器變容二極管進行調制的。

而天饋線系統(tǒng)則是指發(fā)射機信號發(fā)射的主要媒介，天線起著將饋線中傳輸?shù)碾姴ㄞD為電磁波的作用，饋線負責電磁波的傳輸，在發(fā)射機射頻輸出時天饋線系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及信號傳輸性能直接影響著信號發(fā)射質量。

二、發(fā)射機射頻輸出于天饋線系統(tǒng)構成原理

1發(fā)射機射頻輸出的工作原理

目前廣播電視行業(yè)普遍使用的都是固態(tài)數(shù)字調頻發(fā)射機，這種發(fā)射機由激勵器、功放、濾波器、定向耦合器、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)構成。當需要信號發(fā)射時，首先將音頻信號和高頻載波調制為調頻波，使高頻載波的頻率隨音頻信號發(fā)生變化，再對所產(chǎn)生的高頻信號進行放大、激勵、功放和一系列的阻抗匹配，最后使信號輸出到天線，從而實現(xiàn)信號的發(fā)射。

2天饋線的工作原理

饋線的主要任務是有效的傳輸信號能量，因此在發(fā)射機射頻輸出天饋線系統(tǒng)中，需要在保證饋線信號傳輸功率的情況下避免拾取和產(chǎn)生雜散干擾信號，因此饋線需要屏蔽。饋線有平行雙線和同軸電纜傳輸線兩種，同軸電纜傳輸線中分為新線和屏蔽銅網(wǎng)兩根導線，這種導線是發(fā)射機射頻輸出天饋線系統(tǒng)的常用饋線，具有工作頻率范圍寬，損耗小，對靜電耦合具有一定屏蔽作用的優(yōu)點，但使用使要注意不可與有強電流的線路并行，也不能靠近低頻信號線路，以免磁場對信號傳輸發(fā)生干擾。

天線負責將饋線傳輸過來的能量轉換為電磁波，并將電磁波發(fā)射出去。由于電磁波直線傳播的特點，而地球由于是球體，因此在發(fā)射機射頻輸出時天線一般都會做垂直下傾處理，以方便地面上的接收端能夠收到平穩(wěn)、優(yōu)質的信號。一般來說，發(fā)射臺的天線下傾角度都在10°左右。

天線安裝時，我們需要考慮天線的極化方式。天線的極化是指電場矢量的方向與電波傳輸方向的相對關系。根據(jù)麥克斯韋理論，只有電場和磁場矢量相差90°時，才能發(fā)射電磁波。在電磁波的傳輸過程中，如果電場矢量的方向在一直線上變動，即電場矢量的末端軌跡為直線，則稱為線極化，在線極化波中，如果電場矢量與地面平行，稱之為水平極化；電場矢量與地面垂直，稱為垂直極化。如果電場矢量的末端軌跡為一個圓或橢圓，則稱為回極似橢圓極化。此時，如果沿電磁波傳播方向看過去，電場矢量隨時間順時針旋轉的是右旋圓極化，反時針方向旋轉的稱為左極化。輻射某種極化電磁波的天線，就稱為某種極化天線。在電波的傳輸過程中，電波經(jīng)過反射以后，可能會造成極化的改變，對于垂直極化波，其被光滑地面發(fā)射時，極化方式不變；對于水平極化波，經(jīng)過光滑的地面反射時，有1800的相位變化；對于圓極化電磁波，經(jīng)光滑地面發(fā)射時，極化被反旋。

為了滿足調頻發(fā)射臺多個頻率的發(fā)射機同時廣播不同的節(jié)目的需求，還會利用多工器使不同頻率能夠使用一副天線，以降低天饋線系統(tǒng)的投資成本。目前常用的多工器有星型雙工器、橋式雙工器以及電視雙工器等。雙工器，又稱天線共用器，是一個比較特殊的雙向三端濾波器。雙工器既要將微弱的接受信號耦合進來，又要將較大的發(fā)射功率饋送到天線上去，且要求兩者各自完成其功能而不相互影響。能夠生產(chǎn)雙工器的廠家有很多，我們在雙工器選擇時要根據(jù)電臺發(fā)射頻率定制，為了使雙工器更適合它的使用環(huán)境和工作條件，應該選擇體積小、重量輕并且便于安裝、結構牢固、緊湊并能承受一定的沖擊和振動的雙工器。

結語

綜上所述，發(fā)射機射頻輸出信號傳輸技術在我國有著廣泛的應用，無論是廣播、電視還是移動通信，都離不開這種技術的應用。發(fā)射機和天饋線系統(tǒng)作為保證信號傳輸穩(wěn)定性和信號質量重要設備，隨著科技的發(fā)展，其技術也得到了不斷的提高和深化。我們在進行發(fā)射機和天饋線系統(tǒng)建設時，一定要綜合考慮好應用目的、信號接收對象以及發(fā)射塔的環(huán)境進行合理設計和選擇，保證能夠為用戶提供更穩(wěn)定、質量更好的信號服務。

[1]羅正明.發(fā)射機天饋線系統(tǒng)的技術保障措施[J].有線電視技術，2012（02）.

[2]張杰.數(shù)字與模擬發(fā)射機雙工共用一副天線發(fā)射的改造實踐[J].廣播與電視技術，2011（11）.

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