中短波天饋線系統(tǒng)的維護及常見故障處理方法

曲 桑

（作者單位：國家廣播電視總局六〇二臺）

隨著社會各界對廣播、互聯(lián)網(wǎng)等信息媒體的逐步重視，人們更加注重對中短波發(fā)射天饋線系統(tǒng)維護的研究。中短波發(fā)射天饋線系統(tǒng)在具體的工作中具有信號接收容易、信號覆蓋面廣泛、無線電信號傳輸距離較遠等優(yōu)點，因而被廣泛使用。天線具有接收、輻射電磁波的功能，因此是導航設備、雷達及通信設備等無線電設備的重要組成部分。天線作為換能器可以將空間的電磁波轉(zhuǎn)換為在饋線中傳輸?shù)碾姶挪?，也能將饋線中的電磁波轉(zhuǎn)換為空間中的電磁波[1-2]。天饋線是電磁波傳輸?shù)耐ǖ溃虼颂祓伨€在發(fā)射機系統(tǒng)中具有重要地位?，F(xiàn)針對中短波天饋線系統(tǒng)的維護要點及常見故障的處理方法進行探討，以期為中短波天饋線系統(tǒng)得以穩(wěn)定運行提供保障。

1 天饋線的維護項目和周期

1.1 維護原則

對天饋線進行維修時，要求不能對正常的播出業(yè)務造成影響，不能出現(xiàn)播出業(yè)務中斷的情況，也不能對系統(tǒng)的正常運行造成干擾。要確保系統(tǒng)的運行環(huán)境良好，確保機房內(nèi)部的溫度和濕度合適，一般而言，機房溫度要控制在25 ℃左右，機房濕度要控制在30%～65%[3]。

1.2 維護任務

對饋電設備而言，維護任務主要包括檢查充氣機的工作狀態(tài)、檢查室外波導是否存在破損、波導連接是否緊固及饋源膜的完整性等。對伺服系統(tǒng)而言，維護任務主要包括檢查伺服系統(tǒng)的工作環(huán)境、線纜是否緊固連接、散熱風扇狀態(tài)是否存在異常、伺服系統(tǒng)的參數(shù)設置情況及設備的工作狀態(tài)等。對天線而言，維護任務主要包括：檢查天線的主體、主面及副面是否存在漆面脫落情況，檢查發(fā)現(xiàn)大面積脫落的漆面時需要及時進行補漆；檢查天線傳動裝置的潤滑油液面情況，當發(fā)現(xiàn)潤滑油液面明顯降低時需要及時進行補充，同時要檢查是否存在漏油問題，當發(fā)現(xiàn)漏油時需要進行修理；檢查天線傳動裝置的工作情況，檢查電機是否存在發(fā)熱、異響等情況；檢查天線的接地電阻情況；檢查天線限位開關情況，觀察接觸是否良好；檢查天線的極化隔離度、駐波比、方向圖及增益等電性能指標的情況，判斷是否處于合格狀態(tài)；檢查天線絲桿的潤滑情況[4]。

1.3 維護周期及維護內(nèi)容

維修人員應根據(jù)天饋線系統(tǒng)中不同設備的特點與實際運行的情況確定天饋線系統(tǒng)設備的維護周期，具體如下。

1.3.1 日檢及內(nèi)容

對伺服系統(tǒng)設備而言，日檢內(nèi)容主要包括：設備參數(shù)是否處于正常區(qū)間；濾網(wǎng)是否清潔；風扇轉(zhuǎn)動是否存在異常；信標接收機的機箱溫度情況；設備的運行環(huán)境是否存在異常情況等。

對饋電設備而言，日檢的內(nèi)容包括：干燥劑是否變色；充氣機的工作狀態(tài)是否正常；連接波導是否完好；天線的饋源膜是否完整等[5]。

對天線的主設備而言，日檢的內(nèi)容包括：機械部分是否能正常工作、是否存在損壞；天線驅(qū)動電機的聲音是否存在異響；天線周圍是否存在障礙物等。

1.3.2 周檢及內(nèi)容

對伺服系統(tǒng)的設備進行周檢時，內(nèi)容主要包括：線纜結(jié)構是否緊固；設備濾網(wǎng)的清潔情況，必要時應進行清潔；風扇的轉(zhuǎn)動情況；伺服系統(tǒng)設備的各項參數(shù)是否存在異常等。

對饋電設備進行周檢時，內(nèi)容主要包括：充氣機是否能正常充氣及保壓；波導饋線是否存在破損；連接軟波導是否存在損壞等。

對天線主體設備進行周檢時，內(nèi)容主要包括：限位開關的完好性；傳動箱和電機是否存在漏油的情況；絲桿護套的完整性；室外線纜的絕緣性能；天線的主體、主面和副面的掉漆情況等。

1.3.3 月檢及內(nèi)容

對伺服系統(tǒng)的設備進行月檢時，內(nèi)容應包括：設備的接地情況；散熱風扇是否能正常工作；設備濾網(wǎng)的檢查和清理；信標接收機和天線控制器的工作情況，檢查設備運行參數(shù)的情況；對天線控制器的室外單元進行清潔。

對饋電設備進行月檢時，內(nèi)容應包括：干燥劑是否變色，需要時應及時更換；波導充氣機的間隔；波導的密封情況和連接情況；饋源膜的完整性及密封性。

對天線主體設備進行月檢時，內(nèi)容應包括：天線連接部分是否緊固；天線的限位開關是否能正常工作；端子和線纜接頭的接觸是否存在異常；室外線纜的老化嚴重程度，老化嚴重時應及時進行更換；傳動箱和天線電機的潤滑油是否足夠，液面降低時應及時補充。

1.3.4 年檢及內(nèi)容

對伺服系統(tǒng)設備進行年檢時，內(nèi)容應包括：測試信標接收機和天線控制器的電池電壓，電池沒電時應及時更換；信標接收機和天線控制器開箱除塵，檢查接頭和螺絲的固定情況；天線控制器外單元的除塵及檢查接頭和螺絲的松緊程度；測試天線控制器的功能；檢查天線控制器的參數(shù)并與參考值進行比對，對檢查結(jié)果進行備份；緊固設備連接線纜和接頭；驗證手動調(diào)速單元的調(diào)整能力[6]。

對饋電設備進行年檢時，內(nèi)容應包括：測試充氣機的保壓、充氣性能；檢查干燥劑情況，酌情更換；更換饋源膜；檢查軟波導、波導饋線破損情況，密封軟波導連接部位；檢查波導連接情況，緊固波導；測試系統(tǒng)駐波比。

對天線的主體設備進行年檢時，內(nèi)容應包括：檢查天線主體、主面和副面的掉漆情況，大面積掉漆時應當補漆；檢查線纜接頭情況及線纜的絕緣性能；限位開關的功能；檢查絲桿情況，清洗潤滑脂并重上潤滑脂；檢查傳動系統(tǒng)和電機，更換潤滑油；檢查絲杠護套的破損情況，發(fā)現(xiàn)存在破損時應進行更換；對天線的連接部分進行檢查，發(fā)現(xiàn)松動時應進行緊固；對天線的方向和俯仰進行調(diào)整，通過大范圍轉(zhuǎn)動避免銹死；檢查天線的防雷接地情況，測試接地電阻；測試天線的極化隔離度、方向圖及增益等電性能相關指標；入冬前需要檢查天線饋源的除冰系統(tǒng)和除雪裝置，確保其能正常工作；每3年應當重新噴漆[7]。

1.4 特殊時節(jié)、天氣中天饋線的維護

每年夏季、冬季到來之前，需要對饋線電路的垂度進行適當調(diào)整，以免由于冷熱交替引起饋線收縮，從而導致饋線受損，必要時可采取相應干預措施。例如，高原地區(qū)的夏季日照時間長、溫度高，會導致饋線垂度提高，這就需要在夏季來臨之前調(diào)緊饋線；冬季溫度較低會引起饋線垂度降低，這就需要適當調(diào)松饋線，從而確保饋線電路的垂度滿足指標要求。冰凌、大風及雷雨等天氣過后，維修人員需要及時進行巡查以排查損壞。雨季來臨前需要對塔下放電球的間隙進行調(diào)整并緊固。

2 中短波天饋線系統(tǒng)常見故障及處理措施

2.1 中波天饋線系統(tǒng)的常見故障及處理措施

饋線桿位傾斜與沒有對需要加拉線的部位加拉線、拉線卡箍位置移動、拉線受碰撞及饋線桿基坑坍塌等有關。處理時，需要針對原因采取復位拉線卡箍后卡緊、饋線桿基坑增加培土后夯實等措施，同時還要注意加強巡查。

鐵塔拉線突然變松與絕緣子損壞、地錨松動、螺絲螺母松動回扣等有關。當遇到這些問題時，需要針對原因采取更換絕緣子、上緊地錨及螺絲等措施，除此以外，還需要對拉線的初壓力和鐵塔的垂直度進行校正[8]。

底座絕緣子開裂的發(fā)生原因包括：絕緣子質(zhì)量差或表面不清潔，內(nèi)部存在雜質(zhì)導致熱量聚集造成破裂；絕緣底座不平整導致偏心受力引起破裂。當遇到上述問題時，維修人員應更換底座絕緣子，對于更換后的絕緣子要注意采取保護措施。

饋線打火的原因包括：有植物或蜘蛛網(wǎng)搭在內(nèi)外導體上、內(nèi)外導體的同心度不高、饋線垂度過大等。對此問題進行處理時，維修人員要清潔啞鈴絕緣子和線路，要對饋線的垂度進行調(diào)整，確保其處于合理范圍內(nèi)。

天線效率低的原因可能與地網(wǎng)斷線有關，施工時將地網(wǎng)剪斷后沒有恢復、耕地導致地網(wǎng)斷線等都可能造成天線效率降低。地網(wǎng)在天線回路中具有重要作用，維修人員應通過日常的維護來確保地網(wǎng)完好，減少地網(wǎng)的損耗。

饋線效率低、行波系數(shù)不好二者間互相聯(lián)系，當發(fā)生此類問題時，需要檢查饋線外導體的接地線情況，檢查調(diào)配室匹配元件是否發(fā)生移動或者損壞等。

饋線絕緣子電阻低與絕緣子清潔度差、絕緣子質(zhì)量差存在密切關系，當發(fā)現(xiàn)絕緣子的電阻低時，維修人員應及時采取更換、清理等措施。

桶形絕緣子破裂的發(fā)生與絕緣子質(zhì)量差、絕緣架的間距不同、絕緣架組裝太松或不合適等有關，此類故障發(fā)生后，維修人員應使用新的、質(zhì)量過關的絕緣子來代替破裂的絕緣子。

拉線打火、放電不暢的發(fā)生與放電間隙不合理、泄放電阻失效有關，當發(fā)生這類問題時，維修人員應對放電間隙進行調(diào)整、更換新的泄放電阻，并對拉線情況進行檢查[9]。

2.2 短波天饋線系統(tǒng)的常見故障及處理措施

天線幕振子上啞鈴絕緣斷裂時，需要對絕緣子進行清潔，檢查天線幕情況，并對尾巴線的張力進行調(diào)整。

饋線打火故障的發(fā)生與功率容量不足、電位梯度大于饋線臨界點位梯度有關，需要增加功率的容量，同時還要結(jié)合天饋線系統(tǒng)所處的海拔來調(diào)整電位梯度。

阻抗失配的發(fā)生與饋線太松、幾何形狀改變有關，發(fā)生阻抗失配故障時，需要對饋線的垂度進行及時的調(diào)整，從而讓平行輸出的饋線保持平行。

饋線桿傾斜與大風、外力碰撞、大雨等因素有關，當發(fā)生饋線桿傾斜的故障時，需要將饋線桿及時扶正，將基坑填實后加裝拉線，還要加強對桿路的巡視。

反射網(wǎng)打火故障的發(fā)生多與頻率不合適相關。短波天線的頻帶寬，反射網(wǎng)則是根據(jù)固定的頻率所設計，當實際頻率與設計頻率相差過大時會導致反射網(wǎng)打火、斷線等故障發(fā)生。當發(fā)生這一故障時，需要在兩塔上串繩，當打火斷線故障比較嚴重時，需要對頻率進行調(diào)整[10]。

下引線打火故障的發(fā)生主要是局部高電位導致，出現(xiàn)此類故障后，維修人員需要將相同直徑的銅線綁在打火部位，從而降低電位。除此以外，還需要對饋線電路進行檢查，查找高電位產(chǎn)生的原因并進行針對性處理。

天線幕打火故障的發(fā)生與下引線或天線振子過松、大風導致斷線虛接有關，且多發(fā)生在饋電點部位，此時維修人員應對下引線、天線振子的松緊度進行調(diào)整。

3 中短波天饋線系統(tǒng)故障及處理實例

3.1 故障現(xiàn)象

某中波發(fā)射機工作時出現(xiàn)燒功放、功放盒亮紅燈的故障，仔細觀察后發(fā)現(xiàn)功放電流值高達18 A，發(fā)射機處于自我保護狀態(tài)，功率降低后亮紅燈故障消失，但將電流調(diào)整至正常值時，發(fā)射機的輸出功率沒有達到規(guī)定值。

3.2 初步檢查及診斷

中波發(fā)射機正常工作狀態(tài)下的標準電流為15 A，實際電流與額定值偏差過大時需要使用示波器檢查脈寬調(diào)制器盒內(nèi)電阻的方波占空比。正常情況下的電壓峰值為23 V，而使用示波器對場效應管的柵極進行測試的實測值為29.5 V，因而嘗試對前級電源的可調(diào)電阻進行調(diào)整以降低輸出電壓。將可調(diào)電阻的阻值調(diào)節(jié)到最大后將功放保險拔掉并開高壓，此時使用示波器對各功放管柵極電壓進行測量，發(fā)現(xiàn)前級電源最大的情況下，輸出電壓從首次實測值的29.5 V降低至24.5 V，但發(fā)射機的功放電流仍然偏大，在長時間工作后出現(xiàn)燒功放的情況，因此初步確認故障發(fā)生在天調(diào)網(wǎng)絡和發(fā)射機槽路位置。重點查看天調(diào)網(wǎng)絡時，使用網(wǎng)絡分析儀測量故障頻率匹配網(wǎng)絡，發(fā)現(xiàn)實部偏離饋管的特性阻抗偏大，駐波比為1.48，說明該頻率匹配網(wǎng)絡存在失調(diào)現(xiàn)象。采用網(wǎng)絡分析儀測量備用網(wǎng)絡時發(fā)現(xiàn)同樣存在失調(diào)現(xiàn)象，但是由于作為備用網(wǎng)絡而沒有發(fā)現(xiàn)故障。

3.3 故障處理

首先對電感線圈的阻抗進行調(diào)整，降低阻抗匹配實部和虛部的電阻，將駐波比調(diào)整為1，確保阻抗?jié)M足要求。其次調(diào)整備用網(wǎng)絡的電感線圈，確保阻抗相匹配。經(jīng)調(diào)整后試播發(fā)現(xiàn)功放電流正常，溫度正常，未見燒功放故障。

4 結(jié)語

天饋線的維護和管理過程中，維修人員需要根據(jù)設備的特點進行維護，同時要加強巡查力度，做好系統(tǒng)檢測，從而降低天饋線系統(tǒng)事故的發(fā)生率，保證發(fā)射機穩(wěn)定的運行，使得其能夠獲得良好的播出效果。另外，為做好天饋線的維護管理工作，維修人員還需要在日常的實踐和生活中不斷進行總結(jié)和學習，確保天饋線系統(tǒng)能夠安全可靠的運行，保證中心工作有效完成。