高山臺站調(diào)頻廣播天饋系統(tǒng)常見故障及維護

李君發(fā)

（作者單位：四川廣播電視臺614發(fā)射傳輸臺）

調(diào)頻廣播是一種抗干擾防失真根據(jù)高頻率震蕩而隨音頻信號變化進行發(fā)射傳輸?shù)募夹g(shù)，天饋系統(tǒng)是調(diào)頻廣播最后的重要環(huán)節(jié)，其維護質(zhì)量直接影響到聽眾收聽節(jié)目的效果。天饋線分為饋線與天線，饋線將發(fā)射機發(fā)出的信號傳輸給高處的天線，天線將信號轉(zhuǎn)換為空中的無線電波。四川廣播電視臺614發(fā)射傳輸臺（以下簡稱614臺）機房位于海拔3586 m的龍肘山頂，614臺的四川交通廣播（101.7 MHz）天饋系統(tǒng)大部分都安裝在室外76 m的鐵塔和桅桿上，工作環(huán)境惡劣，常年經(jīng)受著高寒﹑酷暑﹑雨雪﹑大風(fēng)和雷電的侵襲。在如此惡劣的環(huán)境下，天饋系統(tǒng)容易發(fā)生故障，且維修困難。因此，天饋系統(tǒng)的維護和檢修顯得十分重要。為穩(wěn)定維持天饋系統(tǒng)傳輸高優(yōu)質(zhì)信號，定期檢查天饋系統(tǒng)的運行狀態(tài)和做好日常檢修與維護工作至關(guān)重要。

1 調(diào)頻廣播天饋系統(tǒng)的常見故障及影響

1.1 天饋線漏氣進水故障

天饋線漏氣易使天饋線內(nèi)形成水珠，造成天饋線傳輸阻抗增大造成信號質(zhì)量下降，嚴重時會出現(xiàn)告警自動保護停播。引起天饋線漏氣進水的原因有以下幾方面。

一是天饋線在安裝施工過程中，由于安裝人員操作不規(guī)范，造成饋線接頭處有灰塵﹑污垢以及密封節(jié)沒有處理好，隨著時間的推移，天饋線接頭密封處會發(fā)生老化斷裂現(xiàn)象，直至漏氣。雨水﹑霧氣具有凝聚作用，凝聚的水汽通過漏氣處微孔進入天饋線，如圖1所示。

二是由于饋線在室外經(jīng)長年日曬風(fēng)霜雨雪的侵擾，固定饋線的卡箍松動脫落或黑扎帶老化斷裂造成饋線在鐵塔上松動磨損，造成饋線損壞進水。

圖1 天線與天饋接頭處密封不好造成進水

1.2 天線掛冰﹑大雪等引起天饋線故障

電磁波穿透冰雪會導(dǎo)致電磁損耗增加，這種電磁損耗是電磁波在冰﹑雪﹑潮濕空氣三種不同媒質(zhì)中的反射損耗和傳輸損耗構(gòu)成。614臺四川交通廣播天線掛冰和積雪發(fā)生在冬春﹑秋冬交際陰雨時候及冬季大雪天氣，如圖2所示。天線掛冰或積雪改變了天線幾何曲率或尺寸使天線增益降低，天線的結(jié)構(gòu)強度不夠時還會損壞天線機械，引起停播。

圖2614臺鐵塔及天線掛冰積雪

1.3 雷擊引起天饋線故障

雷擊分為直擊雷與感應(yīng)雷，直擊雷就是閃電直接擊中天線，閃電瞬間釋放的電壓為幾萬伏甚至幾百萬伏，在這個過程中伴隨有極強的電磁效應(yīng)﹑熱效應(yīng)及機械效應(yīng)對天線造成強力的破壞，614臺四川交通廣播天線2017年7月被直接雷擊中過一次，直接造成天線與饋線連接處的插芯損壞，如圖3所示。直擊雷主要靠安裝在鐵塔頂部的避雷針通過引下導(dǎo)電扁鋼直接接入地網(wǎng)來防范。感應(yīng)雷會誘導(dǎo)大量的電荷在通過饋線進入發(fā)射機導(dǎo)致金屬設(shè)備及電子設(shè)備產(chǎn)生火花對相關(guān)設(shè)備造成損壞，嚴重時還會引發(fā)火災(zāi)﹑爆炸等。感應(yīng)雷的預(yù)防措施有：在饋線進入機房的位置將饋線的金屬外壁接地；有的還在饋線鏈接發(fā)射機前安裝了天饋線避雷器，并將天饋線避雷器接地線連接到就近的接地排。

天饋線避雷器主要由氣體放電管和隔直流電容器組成，當(dāng)直擊雷或感應(yīng)雷電進入饋管后，相當(dāng)于一根接地線將雷電引出，防止雷電通過饋管傳入發(fā)射機造成發(fā)射機損壞。天饋線避雷器應(yīng)根據(jù)饋線傳輸頻率﹑發(fā)射機輸出功率及特性阻抗等參數(shù)，選用插入損耗及電壓駐波比小的天饋線避雷器。

圖3 天線與饋線連接處的插芯被直擊雷損壞

2 調(diào)頻廣播天饋線系統(tǒng)的日常維護與檢修

很多電臺都對調(diào)頻廣播的激勵器和功放設(shè)計有主備安排，但很少有對天饋線系統(tǒng)做備份，一是因為經(jīng)濟效率低，投入產(chǎn)出比?。欢鞘芸陀^條件限制，發(fā)射塔承重是固定的，沒有位置和容量。而且，天饋系統(tǒng)還處在最惡劣的工作環(huán)境下，所以保持好天饋系統(tǒng)的良好狀況是安全播出工作的關(guān)鍵。但天饋系統(tǒng)的維護是具有一定風(fēng)險的復(fù)雜工作，天線的日常檢修與維護都是根據(jù)季節(jié)特點及天氣狀況提前幾天才能確定，根據(jù)安全角度及臺站實際情況，614臺四川交通廣播主要從以下幾方面對天饋線系統(tǒng)進行維護與檢修。

第一，定期檢查天饋線系統(tǒng)各構(gòu)件及緊固件是否銹蝕，連接是否牢固，接頭連接處的密封材料是否有老化龜裂﹑脫落現(xiàn)象。調(diào)頻廣播天線安裝在塔頂下5 m位置，大風(fēng)的作用導(dǎo)致天線的機械振動使天線的金屬緊固件長期處于疲勞工作狀態(tài)，此外，晝夜劇烈的溫度變化導(dǎo)致熱脹冷縮等，也增大了固定饋線的卡箍從鐵塔上脫落概率，這點對614臺來說每年都有發(fā)生。

第二，定期檢查饋線外皮是否有損壞及碰撞變形，饋線常年裸露在室外，外皮易老化，施工人員反復(fù)上塔上作業(yè)也可能碰觸饋線導(dǎo)致其破損。

第三，定期檢測天饋線系統(tǒng)的駐波比，測駐波比應(yīng)小于1.15，否則應(yīng)檢查天饋線系統(tǒng)各連接處是否連接良好，饋線彎曲半徑和扭轉(zhuǎn)角度是否符要求。

第四，定期用萬用表歐姆檔檢測天線（直流短路）內(nèi)導(dǎo)體與外導(dǎo)體之間的直流電阻應(yīng)小于3 Ω。否則，可認為天線存在連接不好的可能。

第五，定期斷開功分器輸出的連接電纜，用兆歐表檢測主饋電纜內(nèi)外導(dǎo)體間的絕緣電阻，應(yīng)大于10 mΩ。如果絕緣電阻很小，表明饋線內(nèi)外導(dǎo)體之間存在短路﹑進水的可能性極大。

第六，經(jīng)常檢查發(fā)射機與饋線連接頭處法蘭盤是否有松動現(xiàn)象﹑是否有發(fā)熱現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即報告及時停機檢修，對松動部位緊固，并用天饋線測試儀器檢測天饋線系統(tǒng)的駐波比。

3 結(jié)語

目前的天線在出廠時都經(jīng)過嚴格檢測，通常不存在質(zhì)量問題。但安裝在極高處﹑狹窄的空間，所以安裝過程中不好進行監(jiān)督，這就導(dǎo)致天線的安裝質(zhì)量有很大差別。調(diào)頻廣播天饋線系統(tǒng)的每個元器件都有精確的參數(shù)，一般在安裝調(diào)試好后的運行過程中不需要再調(diào)整，而天饋線系統(tǒng)的故障點多為可見性，所以，有計劃地定期對天饋線系統(tǒng)進行維護和檢修，發(fā)現(xiàn)故障隱患及時處理，防患于未然，是減少天饋線系統(tǒng)故障的根本。