中波發(fā)射臺天饋系統(tǒng)維護(hù)及故障處理

車龍虎

延邊廣播電視中波發(fā)射臺 吉林 延吉 133000

引言

中波發(fā)射臺的主用工作任務(wù)是把從衛(wèi)星接收機(jī)接收到的音頻信號或從光纖接入的數(shù)字音頻信號,限放后傳入發(fā)射機(jī),調(diào)制載波幅度,再進(jìn)行放大和功率合成,然后通過天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)諧,通過天線塔的電場和磁場的相互轉(zhuǎn)換完成播出。但是值檢人員一般都只重視機(jī)房內(nèi)的設(shè)備,而忽略了離機(jī)房較遠(yuǎn)的天饋線系統(tǒng)。天饋線系統(tǒng)出現(xiàn)故障也成為影響中波發(fā)射臺“零停播”的重要原因。為了確保安全播出,必須重視天饋線系統(tǒng)的維護(hù)工作。

1 天饋線系統(tǒng)

我臺目前使用的是傳統(tǒng)的天線塔加地網(wǎng)的天饋線系統(tǒng)。地網(wǎng)鋪設(shè)在天線塔的周圍,鋪設(shè)半徑跟塔高相當(dāng)。發(fā)射天線這個(gè)輻射體產(chǎn)生電磁輻射,是因?yàn)樘炀€塔體上有諧振電流的出現(xiàn)。天線塔的作用是將高頻已調(diào)波的能量轉(zhuǎn)變成電磁波的能量,所以天線塔本身就是發(fā)射體,它會將電磁波發(fā)送到預(yù)定方向。地波傳播是中波的傳輸?shù)闹饕獋鞑シ绞?。埋設(shè)適當(dāng)?shù)牡鼐W(wǎng)會減小地波的傳輸損失,增加場強(qiáng),擴(kuò)大覆蓋半徑,這樣天線的輻射效率就提高了。中波的傳輸頻率比較低,地波的場強(qiáng)會隨著傳播距離的增加而衰減,但這個(gè)衰減過程較慢,能夠形成一個(gè)穩(wěn)定的服務(wù)區(qū)范圍大約幾十至上百公里。中波臺一般設(shè)在服務(wù)區(qū)的中心附近,這樣能保證中波臺對城市的覆蓋。覆蓋范圍取決于中波發(fā)射機(jī)的頻率、功率、極化、天線增益和傳輸路徑的地導(dǎo)系數(shù)。中波天線一般采用垂直極化天線,因?yàn)榇怪睒O化波的地波衰減比水平極化波的地波慢很多。天線的仰角越大,場強(qiáng)就越小。選擇中波天線的高度數(shù)值為H＝0.53λ,這樣既考慮到水平方向場強(qiáng)的大小,也因?yàn)镠＜0.652 A(波長)不會出現(xiàn)副瓣干擾。

2 中波發(fā)射臺天饋系統(tǒng)維護(hù)及故障處理

2.1 對調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn) (1)接泄放線圈在天線輸入端口連接到一個(gè)微型電感線圈到地面(約100 uh),線圈形成一個(gè)良好的接地路徑雷電,起著直接向大地排放巨大閃電電流的作用。(2)接入隔離電容器把天線連接上網(wǎng)絡(luò)以前,先連上一個(gè)內(nèi)存較大的真空陶瓷電容器C,容量控制在1 000～1 200p,它不妨礙高頻輸出路徑,但可以對雷電直流有很好的保護(hù)作用。(3)添加石墨放電裝置在天饋調(diào)配室內(nèi),裝上一組石墨放電球在天線接入端口,然后連接地導(dǎo)線,準(zhǔn)備27個(gè)磁環(huán)套上。如天線被雷擊到,石墨本來就有一些阻尼減幅放電作用,磁環(huán)形成mh級電感,構(gòu)成直流通道。假設(shè)發(fā)射機(jī)正常工作期間被雷擊中,在放電球發(fā)揮作用時(shí),通過接地導(dǎo)線引起的反電動勢的磁路,可以起到阻尼放電的作用,這樣不至于高頻能量短路。室內(nèi)放電球的放電距離取1 mm/10k V。

2.2 做好定期維護(hù) 做好定期的充氣工作,要定期的對天饋電纜線充氣,這一做法是為了使電纜內(nèi)處于干燥的狀態(tài),從而使信息的傳播更加準(zhǔn)確,這一做法的原理是通過補(bǔ)充氣體,使電纜線內(nèi)部處于較大的壓強(qiáng),高于外界壓強(qiáng)。當(dāng)電纜線有破損時(shí),通過較高的氣壓,使信息更好傳輸,不受干擾。另一方面,由于天饋線長期處于外部環(huán)境中,雨水的腐蝕,大風(fēng)大雪的洗禮,會使一些部件老化,所以要做好對較易老化的部件進(jìn)行更換。

2.3 常見故障及處理方法 中波有一些常見的打火的問題。一是反射網(wǎng)打火,這是由于天線帶寬規(guī)格和發(fā)射機(jī)載波頻率存在較大的誤差造成的。二是天饋線打火,主要是由于天饋線的幾何尺寸做工不精細(xì),饋線長度不一致,從而引起電位梯度跳躍,并且超出范圍。三是饋線接頭處打火。主要是由于天饋線間的連接螺栓發(fā)生松動,不牢固,或者是因跳籠距離過近。最后一種是天幕線打火,這是由于大風(fēng)天氣,天線搖擺度較大,從而使導(dǎo)線斷開或是下引線部位打火。解決以上打火問題要從根源解決,不能只處理表面性問題。對于第一種打火問題,我們要考量天線的質(zhì)量以及要注意發(fā)射機(jī)載波頻率是否合適。對于第二種打火問題,我們要嚴(yán)格把控住天線的長度,另外,時(shí)刻關(guān)注特性阻抗的范圍是否已超出。對于第三種打火問題,我們要降低下引線的地位,增加阻值,并聯(lián)電阻使電流減小。最后一種問題的解決方是天線振子和下引線的連接度要合適,另外,在焊接時(shí)要切實(shí)保證線與線之間必須連接,而不是虛接。

2.4 地網(wǎng)的維護(hù) 地網(wǎng)是由直徑2～4 mm 的銅導(dǎo)線按照3°～4°的間隔均布鋪設(shè)的。地網(wǎng)能有效減少地電阻,使得地電流損耗減小,接地電阻標(biāo)準(zhǔn)要小于4Ω。地網(wǎng)的日常維護(hù)有以下幾點(diǎn)：(1)如果接地電阻達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),可以采用長效物理防腐蝕接地降阻劑,來減小接地電阻阻值和延緩環(huán)境對金屬電極的腐蝕。選用的長效物理防腐蝕接地降阻劑要求達(dá)到能源部《接地降阻劑技術(shù)條件》的質(zhì)量指標(biāo),電阻率在濕態(tài)＜1Ω.m;PH 值＞7;腐蝕率＜0.03 mm/年;溫度適用范圍在-40℃到+60℃;無毒無污染等。(2)地網(wǎng)附近不能有高大建筑物,否則會增加電磁波傳輸損耗。所以要在地網(wǎng)周圍設(shè)置警示標(biāo)志,定期巡邏防止在地網(wǎng)鋪設(shè)區(qū)域100米內(nèi)出現(xiàn)高層建筑和深挖取土的現(xiàn)象。(3)地網(wǎng)和天饋線的接地線如有斷裂應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)修復(fù),接頭處必須錫焊,使得接地線完整無缺,地網(wǎng)完好率在90%以上。

結(jié)語

中波發(fā)射臺天饋系統(tǒng)是一項(xiàng)大工程,但大的工程也是由每個(gè)小的部分組成。只有確保系統(tǒng)的每一個(gè)部分正常運(yùn)行,整個(gè)工程就能正常運(yùn)作。因此,必須做好天饋線系統(tǒng)每一個(gè)部分的維檢和檢修工作,排除故障,定期檢查,注意特殊時(shí)期做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。工作人員盡職盡責(zé),根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn),做好日常的維修工作。中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)是一項(xiàng)有意義的工程,它不緊反映了我國的在技術(shù)上的突破,同時(shí)也為人民的生活增加了幸福感,帶來了快樂。