廣播電視發(fā)射天線技術(shù)及應(yīng)用

王允龍

【摘要】廣播電視行業(yè)迅速崛起，不僅得益于社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，還與科學技術(shù)的進步息息相關(guān)。新時期背景下，社會群眾精神文化需求與日俱增，廣播電視作為豐富人們精神生活的一部分，需要不斷提高電臺信號接收能力，為受眾提供更好的視聽效果。充分應(yīng)用廣播電視發(fā)射天線技術(shù)，可以提高廣播電視接收效果?；诖?，本文結(jié)合廣播電視發(fā)射天線技術(shù)概況進行分析，并研究其具體應(yīng)用，希望能夠為專業(yè)人士提供參考、借鑒。

【關(guān)鍵詞】廣播電視;發(fā)射天線技術(shù);應(yīng)用;信號接收

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.12..001

廣播電視行業(yè)的蓬勃發(fā)展，在一定程度上豐富了人們精神生活，提高了人們生活質(zhì)量。而廣播電視行業(yè)之所以能夠快速發(fā)展，離不開各種先進科學技術(shù)的支撐。廣播電視發(fā)射天線技術(shù)以其低耗能、高質(zhì)量優(yōu)勢等在行業(yè)內(nèi)受到高度青睞，有效提高了電臺信號接收能力，對促進廣播電視行業(yè)向現(xiàn)代化、信息化趨勢發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)?，F(xiàn)如今，越來越多專家和學者認識到了廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的作用和優(yōu)勢，并將研究重點放在技術(shù)創(chuàng)新與改革方面，這也意味著，在廣播電視中應(yīng)用該技術(shù)，已經(jīng)成為行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。

1. 廣播電視發(fā)射天線概述

1.1? 廣播電視發(fā)射天線輸入阻抗天線

輸入阻抗是指天線饋電端熟讀電流與電壓之間產(chǎn)生的比值。將饋線和天線相匹配，形成的最合理輸入阻抗應(yīng)該是與饋線特征阻抗相同的純電阻，這種形勢下的饋線終端不存在功率反射，并且沒有駐波，所以輸入阻抗的變化頻率較小。與天線相連接的主要作用，就是將天線輸入志康中的電抗消除，從而盡量使饋線特征與電阻分量達成一致。天線與饋線匹配情況需要通過駐波比和回波消耗情況、行波系數(shù)以及反射系數(shù)進行衡量，并且這些參數(shù)之間存在密切聯(lián)系，有固定值數(shù)。在日常維護工作中，較為常見的是利用駐波比和回波消耗情況判斷天線與饋線匹配狀況，通常廣播電視發(fā)射天線的輸入阻抗為50Ω。其中駐波比的數(shù)值為1到無窮大，如果數(shù)值顯示為1，說明天線與饋線完全匹配，數(shù)值越大，則匹配情況越差。在發(fā)射天線系統(tǒng)中，通常需要保證駐波比數(shù)值低于1.1，如果數(shù)值過大會增加發(fā)射機反射功率。而回波損耗的數(shù)值通常以分貝小時，一般為0db到無窮大，與駐波比相反，數(shù)值越大表示天線與饋線匹配程度越號，越小則表示越差，當數(shù)值顯示為0時，說明發(fā)射機全反射。通常情況下，發(fā)射天線系統(tǒng)回波損耗至少為26db。

1.2 廣播電視發(fā)射天線極化方式

廣播電視發(fā)射電線在應(yīng)用過程中，極化方式可以分為三種，分別為線極化、圓極化及橢圓極化。所謂極化，就是廣播電視臺電場矢量端在一段時間內(nèi)的運動軌跡形成的形狀以及運動方向。而在空間任何時間都不發(fā)生改變的電磁波，就是線極化。線極化分為三種，黨電場矢量與地面平行時稱為水平線極化，與地面呈90°時稱為垂直線極化，與地面產(chǎn)生一定傾斜角稱為斜線極化。如果電場適量斷點在某一運動周期內(nèi)與傳播方向垂直，并且運動軌跡形成圓形，則成為圓極化。其中包括右旋極化和左旋極化兩種，前者為順時針旋轉(zhuǎn)，后者為逆時針選裝。如果運動軌跡形成橢圓，則稱為橢圓極化。而極化損失就是在廣播電視發(fā)射天線應(yīng)用過程中產(chǎn)生不同極化形式所損失的功率。

1.3 廣播電視發(fā)射天線增益天線

所謂增益天線，主要作用是判斷發(fā)射天線朝某一方向接受和發(fā)射信號的能力，也是廣播電視行業(yè)選擇發(fā)射天線的一種關(guān)鍵參數(shù)。通常情況下，想要提高增益，需要盡可能降低水直面向輻射的波瓣寬度，并且在水平面維持全向輻射能力。通常情況下，表征天線增益參數(shù)可以分為兩種。具體來說：第一，dBi增益參數(shù)，也就是相對點源天線進行增益，其無論針對哪一方形，增益輻射都較為均勻。第二，dBd增益參數(shù)，也就是相對對稱真足進行增益。在條件一致的情況下，增益參數(shù)越大電波傳播距離也就越遠。

2. 廣播電視發(fā)射天線具體分類及優(yōu)點

2.1 分類

可以按照種類或頻率對廣播電視天線進行分類，其中按頻率劃分方式較為常見。具體來說：頻率在48-84MHZ的發(fā)射天線，有蝙蝠翼天線、雙偶極子天線、單偶極子天線等。頻率在167-223MHZ的發(fā)射天線，有米波縫隙天線、四偶極子天線等。頻率在470-860MHZ的發(fā)射天線，有縫隙天線、四偶極子板狀天線等。

2.2 優(yōu)點

與傳統(tǒng)廣播電視天線相比，廣播發(fā)射天線優(yōu)勢可以體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，無需在鐵塔底部設(shè)置絕緣座，能夠省略絕緣拉索環(huán)節(jié)，不僅能夠減少占地面積，還能夠節(jié)約工程建設(shè)造價。第二，鐵塔通常選擇直流接地方式，能夠降低雷擊損害率。第三，廣播發(fā)射天線具備承受較大的功率功能，不需要配備大型底座絕緣子，能夠節(jié)約投資。第四，能夠滿足多頻道同時接受和發(fā)射信號需求。第五，可以將其他天線安裝在鐵塔上，并且不會對機器運行造成不良影響。第六，廣播發(fā)射天線外形簡單、對自然環(huán)境干擾較小。

3. 廣播電視發(fā)射天線技術(shù)的具體應(yīng)用

為了充分發(fā)揮廣播電視發(fā)射天線覆蓋效果，需要在實際應(yīng)用過程中利用計算機技術(shù)對天線系統(tǒng)進行優(yōu)化和完善，從而有效提高技術(shù)應(yīng)用水平。在確定天線系統(tǒng)增益基礎(chǔ)上，應(yīng)重點分析垂直面方向零點填充以及波束下傾問題，這也是廣播電視發(fā)射技術(shù)在應(yīng)用過程中的關(guān)鍵內(nèi)容，需要使用單位和生產(chǎn)商全面掌握。具體可以從以下幾點進行分析：

3.1 廣播電視發(fā)射技術(shù)應(yīng)用過程中要進行主波束下傾

眾所周知，地球為球體，如果需要將天線架設(shè)在較高位置，當覆蓋半徑達到一定范圍時，需要充分你考慮地球曲率。通常情況下，在等幅同相饋線過程天線主波與鐵塔垂線呈90°角時，會與地球切線形成一定程度的夾角，此時天線敷設(shè)能量無法全部落在服務(wù)范圍內(nèi)，這也在一定程度上增加了空間損失量。因此，為了降低天線上部能量損失，有效提高電波能量利用率，需要適當調(diào)整天線主波束下傾角度，如此則能夠充分滿足廣播電視發(fā)射技術(shù)提高電臺收發(fā)信號需求。

3.2 廣播電視發(fā)射技術(shù)應(yīng)用過程中要進行零點填充

為了盡可能提高廣播電視發(fā)射天線的贈一參數(shù)，需要適當增加天線單元層數(shù)，但在此操作過程中，各種問題也隨之產(chǎn)生，其中天線副瓣和零值點隨之增加就是其中較為常見問題之一，容易使臨近發(fā)射塔區(qū)域范圍內(nèi)形成零輻射環(huán)帶。處于該環(huán)帶中的用戶受場強較弱影響，導(dǎo)致廣播電視收視效果不佳。并且層數(shù)越多，零值點也就越多，其中影響較大的為第一、第二零點相對應(yīng)的零輻射環(huán)。針對這一問題，需要通過零點填充方式彌補，針對性采取措施對第一、第二零點進行補償，從而充分發(fā)揮廣播電視技術(shù)作用和功能，有效提高廣播電視節(jié)目視聽效果。

3.3 主波束下傾及零點填充具體措施

很多生產(chǎn)商會將多層發(fā)射天線分為兩組等幅同相饋電，分別為上組饋電和下組饋電。二組饋電的想對幅特征可以分別用M和N表示。當M≠1，并且N>0時，此時兩組饋電功率不等，并且上組饋電相位超前。通過理論計算能夠得出填充天線技術(shù)零點，在此基礎(chǔ)上可以對主波束下傾角度記性合理調(diào)整。如果M=1，并且N>0.此時上下兩組饋電相等，上組饋電相位超前，此時能夠是主波束適當下傾，但是無法滿足零點填充目標。在廣播電視發(fā)射技術(shù)具體應(yīng)用過程中，需要結(jié)合實際情況確定主波束下傾角度以及零點填充幅度，并通過計算機綜合天線單元完成貴點相位、幅相布置工作。

3.4 蝙蝠翼天線具體應(yīng)用

廣播電視天線種類較多，包括蝙蝠翼天線、縫隙天線等。其中蝙蝠翼天線也稱為正交振子天線。在實際應(yīng)用過程中，通常需要通過兩個相同詳實的正交構(gòu)成對稱振子。如此能夠保證對稱振子的電流相同。一般情況下，在廣播電視工程中，大多使用半波振子，在正交振子天線所在的平面范圍內(nèi)，形成的輻射場為線極化，而法線方向則是圓極化。如果對稱振子大于水平面使，此時能夠有效提高電臺信號接收能力，充分保障廣播電視播放需求。由此可見，對稱振子面積較大，能夠保證同頻匹配滿足需求，從而有效避免廣播電視節(jié)目中產(chǎn)生的重影等問題。另外，蝙蝠衣天線還具有同頻寬帶比較大的優(yōu)勢，最高甚至能夠達到25%，并且主波系數(shù)小于1.1。所以，在使用蝙蝠翼天線時可以不使用介質(zhì)絕緣子，如此也能夠保證信號接收的穩(wěn)定性和可靠性。

4. 結(jié)束語

綜上所述，廣播電視發(fā)射技術(shù)是發(fā)射系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，能夠直接影響廣播電視節(jié)目播出狀況。新時期背景下，手肘對廣播電視播出質(zhì)量提出更高要求，為了滿足社會需求，需要不斷創(chuàng)新和優(yōu)化廣播電視發(fā)射技術(shù)，有效提高電臺信號收發(fā)能力?；诖耍疚慕Y(jié)合廣播電視發(fā)射技術(shù)類型及優(yōu)點進行分析，并深入研究其具體運用，旨在為提高廣播電視效果奠定基礎(chǔ)，從而為促進廣播電視行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保障。

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