調(diào)頻天線的典型故障分析

馬武生

【摘要本文詳細(xì)介紹了發(fā)射臺的一次安全播出事故全過程，作者對這次事故原因進(jìn)行了分析，提出了天饋線安裝工藝的幾點注意事項，為同行提供參考。

【關(guān)鍵詞】天線;反射功率;電纜頭;駐波比

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.05.011

我發(fā)射臺調(diào)頻機房在2016年對天線資源進(jìn)行一次整合，目的是增強覆蓋效果，節(jié)約鐵塔資源。在98米塔增建一副雙偶垂直天線。同時，天線整合過程中考慮到播出過程中可能突發(fā)事件的發(fā)生，部分獨立天線在設(shè)備發(fā)生事故時能夠應(yīng)急播出，從而降低停播的風(fēng)險。在去年國慶70周年的重要播出保障期，就發(fā)生了一起天線事故，事故發(fā)生時，我們立即啟動了應(yīng)急預(yù)案，備機和備用天線的運行對避免播出事故立下汗馬功勞。

1. 事故過程

值班員在中午巡機時，發(fā)現(xiàn)我機房調(diào)頻發(fā)射機的反射功率高出很多，計算駐波比為1.33，但未出現(xiàn)保護(hù)停機事故，于是機房立即啟動了應(yīng)急預(yù)案。

2. 事故處理

2.1 應(yīng)急處理

首先降低主機功率，以降低發(fā)射天線的負(fù)載，同時也是為了把故障帶來的損失鎖定在最小的狀態(tài)。然后，開啟備用發(fā)射機，直到備機全部正常，再進(jìn)行雙工器開關(guān)板的轉(zhuǎn)接，甩開故障的CH1天線，用CH2天線維持半功率播出。

2.2 CH1故障天線處理

2.2.1 在機房開關(guān)板CH1端口進(jìn)行初測

如圖1所示，考慮到此時正處于安全播出保障期間，發(fā)射機不能停機，所以將發(fā)射機發(fā)射功率降至半功率發(fā)射。

階段小結(jié)：主要故障點在距離測試端口109米左右，判斷應(yīng)該是塔上天線段出現(xiàn)問題。

2.2.2 上塔檢查109米處故障點

技術(shù)人員上塔后首先打開CH1主饋電纜查看，沒有發(fā)現(xiàn)問題，隨后在變阻器端口進(jìn)行測試，如圖2所示。

發(fā)現(xiàn)駐波比過大，逐一拆除分支電纜后，利用負(fù)載進(jìn)行故障排除，最終發(fā)現(xiàn)有一根分支電纜有進(jìn)水問題。隨即拆除這根分支電纜，下塔并把電纜帶至塔下進(jìn)行檢修和測試。將電纜頭打開并用熱縮槍對電纜進(jìn)行烘干，在這個過程中發(fā)現(xiàn)此分支電纜有燒過的跡象，測試發(fā)現(xiàn)這根電纜已經(jīng)不能使用，需要更換。接下來更新短路故障的分支電纜，將變阻器8個頭和天線振子端1個頭重新打開，增加熱縮管后進(jìn)行密封（丁基膠、硅膠、熱縮管），如圖3所示。

在機房進(jìn)行測試，將發(fā)射機功率降低至半功率發(fā)射。CH1測試駐波比仍然比較大，如圖4所示，105.3兆赫處達(dá)到1.53，同時儀器上顯示信號功率過大。將所有頻率功率降至0.3千瓦發(fā)射，再次進(jìn)行測試，105.3兆赫處為1.43，同時，整個頻段駐波比全部下降。測試故障點發(fā)現(xiàn)距離開關(guān)板端口40米處反射大。技術(shù)人員上電纜過橋架檢查多次，沒有發(fā)現(xiàn)問題。測試CH2駐波比正常，將開關(guān)板到合成后進(jìn)行測試。

如圖5所示，駐波比在1.15左右，確定可以開機使用。我們認(rèn)為測試結(jié)果受到了其它頻率的干擾。將CH1單獨開機測試（89.0兆赫發(fā)射機開機）發(fā)射機達(dá)到0.8千瓦、反射為13瓦;開關(guān)板合成后（89.0兆赫發(fā)射機開機）發(fā)射機達(dá)到0.5千瓦、反射為16瓦。儀器測試指標(biāo)，89.0兆赫駐波比為1.11，如圖6。其它頻率發(fā)射機均可以正常開機，且反射在20W以下，經(jīng)過一系列測試后，懷疑CH1饋線的匹配存在問題。

階段小結(jié)：CH1天線測試發(fā)現(xiàn)距開關(guān)板40米處的饋線存在故障點。

2.2.3 40米處的饋線故障排查情況

斷開天線端用搖表測試饋線，饋線未發(fā)現(xiàn)問題。粗測駐波，仍然在饋線40米左右指標(biāo)為1.18。技術(shù)人員上塔檢查饋線40米處，未見異常。選擇凌晨停機檢修，測試該天線駐波比仍然偏高，40米處為1.13。上塔搖晃40米點位處，駐波發(fā)生變化，判斷此處可能存在進(jìn)水或接觸不良情況。

將該饋管拉出機房，擬在鐵塔下擱置20小時，以徹底排除饋管進(jìn)水。拆除過程中，發(fā)現(xiàn)一重要故障點：連接機房開關(guān)板的電纜頭制作工藝粗糙，如圖7所示，饋線的內(nèi)導(dǎo)體和插芯不能有效連接導(dǎo)致接觸不良。技術(shù)人員立即進(jìn)行了處理，重新制作電纜頭。

技術(shù)人員對饋線進(jìn)行了全面檢查，包括外損、緊固件、軋帶連接等情況，檢查均無異常后，開始吊裝，復(fù)位，并充氣17KP。經(jīng)測試，天饋系統(tǒng)各項恢復(fù)正常，測試結(jié)果如圖8至圖10所示。

3. 故障分析和工作總結(jié)

綜上所述，根據(jù)故障天線全部檢修工作流程記錄及天饋線指標(biāo)測試結(jié)果，我們可以得出如下結(jié)論，安全優(yōu)質(zhì)播出不僅僅是機器設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和值機員的正確操作管理，其他附屬設(shè)備的定期檢查和保養(yǎng)都很重要，比如這次事故由于天線廠家的技術(shù)人員在天饋線安裝工藝上存在問題，天線安裝粗心，細(xì)節(jié)處理不到位，也給安全優(yōu)質(zhì)播出造成了極大的隱患，具體表現(xiàn)為：

1.密封性欠佳，造成分支電纜L8電纜頭進(jìn)水，造成短路。

2.技術(shù)手法差，電纜頭插芯和饋管內(nèi)導(dǎo)體接觸不良，造成饋線匹配不好，致使發(fā)射機反射值偏高。

3.充氣的聯(lián)通銅管有自然雷擊痕跡。

4.鐵塔上的部分天饋線緊固件安裝不到位。

通過這次事故也使我們認(rèn)識到，不能盲目的相信廠家及其技術(shù)人員的專業(yè)水平，設(shè)備在使用過程中也會受到陽光、雷電、大風(fēng)、雨雪等自然災(zāi)害的影響，每個細(xì)節(jié)注意不到位都會給安全播出帶來隱患，故在任何項目進(jìn)行的全部流程中必須進(jìn)行有效的監(jiān)督并進(jìn)行定期的檢查維護(hù)，確保安全優(yōu)質(zhì)播出。