中短波天饋線系統(tǒng)的維護(hù)及常見故障處理

郝紅梅

（甘肅省廣播電視局臨夏廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)，甘肅 臨夏 731100）

0 引 言

導(dǎo)航、雷達(dá)、通信等領(lǐng)域常常用到天線，因?yàn)樘炀€具有接收、輻射電磁波的功能。在實(shí)際使用過程中，天饋線是電磁波有效傳輸?shù)妮d體，對(duì)于整套發(fā)射機(jī)系統(tǒng)而言，天饋線發(fā)揮著極為重要的作用，但是容易出現(xiàn)故障，會(huì)影響到發(fā)射機(jī)的工作效果?；诖?，研究中短波天饋線系統(tǒng)的維護(hù)及常見故障處理技術(shù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 維護(hù)原則、內(nèi)容及周期

1.1 維護(hù)原則

天饋線的維修過程需要考慮播出節(jié)目的實(shí)際情況，盡可能不要影響節(jié)目播出的穩(wěn)定性。為了保障系統(tǒng)有一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，機(jī)房內(nèi)部的溫度需要保持在25 ℃左右，濕度應(yīng)控制在30%～65%。

1.2 維護(hù)內(nèi)容

饋源膜、波導(dǎo)連接、室外波導(dǎo)等是否完整、是否緊固、是否破損，均屬于天饋線重點(diǎn)維護(hù)內(nèi)容。從伺服系統(tǒng)角度來看，維護(hù)內(nèi)容包括伺服系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置情況、散熱風(fēng)扇狀態(tài)是否有異常、設(shè)備工作狀態(tài)、線纜保持緊固連接以及伺服系統(tǒng)工作環(huán)境是否達(dá)標(biāo)等。天線維護(hù)的過程中，天線副面、天線主面等方面都是需要重點(diǎn)檢查的對(duì)象，需要檢查的內(nèi)容是觀察這些部分有沒有漆面脫落的現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)脫漆問題，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)漆；對(duì)天線極化隔離度、增益、方向圖、駐波比等電性能指標(biāo)進(jìn)行檢查，對(duì)照指標(biāo)性能分析問題所在，然后有針對(duì)性地進(jìn)行維護(hù)[1]。

1.3 維護(hù)周期

1.3.1 日 檢

日檢主要針對(duì)伺服系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行檢查，主要檢查濾網(wǎng)是否保持清潔，設(shè)備參數(shù)是否處于正常范圍，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)是否有異常情況，機(jī)械部分是否有損壞情況，天線周圍是否有障礙物，驅(qū)動(dòng)電機(jī)聲音是否有異響等。

1.3.2 月 檢

月檢內(nèi)容需要更加全面，更加具有針對(duì)性。以伺服系統(tǒng)為例，需要檢查的內(nèi)容包括設(shè)備接地情況，設(shè)備濾網(wǎng)情況；以標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為依據(jù)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析與維修；對(duì)天線控制器狀態(tài)進(jìn)行分析，觀察信號(hào)接收機(jī)狀態(tài)；針對(duì)天線控制器的室外部分，有針對(duì)性地做好清潔工作等。

在月檢饋電設(shè)備時(shí)，需要對(duì)干燥劑是否變色進(jìn)行檢查，如果存在問題，要及時(shí)更換；對(duì)波導(dǎo)充氣機(jī)間隔進(jìn)行檢查，重點(diǎn)觀察波導(dǎo)連接情況以及密封情況。

月檢天線主體設(shè)備時(shí)，需要對(duì)天線連接部分是否緊固進(jìn)行檢查；檢查天線限位開關(guān)，特別是線纜接頭與工作端子接觸部分需要重點(diǎn)觀察，如果有異常情況需要進(jìn)行更換與維修；對(duì)室外線纜老化程度進(jìn)行觀察，如果老化程度嚴(yán)重，需要將其更換[2]。

1.3.3 年 檢

年檢是一個(gè)年度的總檢，運(yùn)維部門需要制定科學(xué)、合理、全面的年檢計(jì)劃，盡可能覆蓋所有區(qū)域。對(duì)于伺服系統(tǒng)的年檢，日檢與周檢內(nèi)容不僅要充分落實(shí)，還要對(duì)天線控制器、信標(biāo)接收機(jī)的電池電壓進(jìn)行測(cè)試，通過判斷明確結(jié)果，若電池電量不足，需要將其更換；將天線控制器以及信標(biāo)接收機(jī)開箱，之后落實(shí)除塵工作；同時(shí)，需要對(duì)螺絲是否固定進(jìn)行檢查；做好天線控制器外單元除塵，對(duì)接頭與螺絲的松緊程度進(jìn)行判斷，如果存在異常，需要進(jìn)行維護(hù)；檢查測(cè)試天線控制器的功能，將檢查結(jié)果與參考值進(jìn)行對(duì)比分析，檢查結(jié)果需要備份。

關(guān)于饋電設(shè)備的年檢，檢查內(nèi)容包括：對(duì)充氣機(jī)的充氣性能、保壓狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試；對(duì)軟波導(dǎo)、波導(dǎo)饋線是否存在破損情況、密封軟波導(dǎo)連接部位等進(jìn)行檢查，對(duì)波導(dǎo)進(jìn)行緊固；需要對(duì)系統(tǒng)駐波比進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，然后進(jìn)行完善。

對(duì)于天線主體設(shè)備的年檢，主面、副面等區(qū)域的掉漆情況檢查很關(guān)鍵，針對(duì)大面積掉漆的情況，需要全面補(bǔ)漆，完成之后再進(jìn)行全面檢查，確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)；線纜絕緣性能、線纜接頭情況等是重要檢查內(nèi)容，需要細(xì)致觀察與測(cè)試，如果發(fā)現(xiàn)問題，要進(jìn)行更換；對(duì)于絲桿，要對(duì)潤滑脂進(jìn)行檢查，通常需要對(duì)原有的潤滑脂進(jìn)行清洗，然后重上；對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)以及電機(jī)進(jìn)行檢查，主要是對(duì)摩擦情況進(jìn)行判斷，并及時(shí)更換潤滑油；對(duì)于絲杠護(hù)套而言，重點(diǎn)是對(duì)其破損程度進(jìn)行檢查，若破損過于嚴(yán)重，建議進(jìn)行更換。

對(duì)于測(cè)試工作，需要明確測(cè)試的主要指標(biāo)，如方向圖、增益、天線極化隔離度等。最好能夠在入冬之前完成這些檢查工作，并安裝好天線饋源的除雪裝置與除冰系統(tǒng)。此外，每三年應(yīng)該對(duì)天線主體進(jìn)行一次重新噴漆[3]。

2 中短波天饋線系統(tǒng)常見故障及處理技術(shù)

2.1 中波天饋線故障與處理

桿位傾斜、卡箍位置移動(dòng)、拉線碰撞是饋線常見問題，主要原因是桿線基坑出現(xiàn)了坍塌。面對(duì)這類故障，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)原因進(jìn)行深入分析，然后將拉線卡箍復(fù)位。

鐵塔拉線變松與螺絲螺母松動(dòng)回扣、地錨松動(dòng)、絕緣子損壞等方面有關(guān)。處理過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，可以對(duì)絕緣子進(jìn)行更換，將地錨、螺絲等上緊；同時(shí)，針對(duì)鐵塔與拉線的初壓力垂直度進(jìn)行校正[4]。

底座絕緣子開裂，可能是絕緣子質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、絕緣子表面清潔程度不足以及內(nèi)部雜質(zhì)過多等引起。如果存在這些情況，就可能導(dǎo)致絕緣座底座出現(xiàn)不平整的情況，甚至是劈裂情況。此時(shí)偏心受力會(huì)越來越大，最后就會(huì)出現(xiàn)破裂的問題。對(duì)底座絕緣子進(jìn)行更換，通常可以解決這些問題。

植物、蛛網(wǎng)等搭在內(nèi)外導(dǎo)體上，或者內(nèi)外導(dǎo)體的同心度不足，又或者是饋線垂度過大等情況，可能引起打火問題。維修過程中，需要對(duì)啞鈴絕緣子以及線路進(jìn)行深層次清潔，調(diào)整饋線的垂度，使其保持在合理范圍之內(nèi)。

地網(wǎng)斷線將會(huì)影響天線性能。如果地網(wǎng)由于施工、耕地原因被挖斷，可能影響天線效率。在天線回路中，地網(wǎng)發(fā)揮著非常重要的作用。這就需要維修人員加強(qiáng)日常巡檢，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)地網(wǎng)存在的問題并及時(shí)進(jìn)行解決。

桶形絕緣子發(fā)生破裂，原因有質(zhì)量未達(dá)標(biāo)、絕緣架間距不達(dá)標(biāo)及架組裝不穩(wěn)固等，針對(duì)實(shí)際原因進(jìn)行針對(duì)性處理，可以解決實(shí)際情況。

泄放電阻失效、放電間隙不合理等因素將會(huì)引發(fā)天饋線放電不順暢、拉線打火等情況。處理過程中，需要對(duì)泄放電阻進(jìn)行更換或者調(diào)整。

2.2 短波天饋線故障與處理

啞鈴絕緣斷裂是短波天饋線的常見故障。維修人員需要對(duì)天線幕振子進(jìn)行全面清潔以及加固檢查。需要特別注意的是，如果尾巴線張力不達(dá)標(biāo)，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

饋線出現(xiàn)打火故障，原因主要是電位梯度大于饋線臨界點(diǎn)、功率容量不足等。維修處理時(shí)，一方面可以增加功率容量，另一方面，可以結(jié)合海拔位置等實(shí)際情況調(diào)整電位梯度。

饋線過松、幾何形狀出現(xiàn)變化等，將會(huì)導(dǎo)致阻抗失配故障，此時(shí)需要關(guān)注天饋線的垂直度，并結(jié)合實(shí)際情況將其調(diào)整成保持平行輸出位置。

大雨、大風(fēng)、碰撞等外力因素可能導(dǎo)致饋線桿傾斜，不僅需要增加培土并夯實(shí)，而且建議結(jié)合實(shí)際情況裝置好拉線。

頻率不合適可能引發(fā)反射網(wǎng)打火的故障。設(shè)計(jì)時(shí)需要以固定頻率為依據(jù)對(duì)反射網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果設(shè)計(jì)頻率與實(shí)際頻率之間存在較大差距，就可能引發(fā)斷線、反射網(wǎng)打火等情況。根據(jù)實(shí)際情況，如果故障程度嚴(yán)重，需要對(duì)頻率進(jìn)行調(diào)整。

下引線打火故障，多數(shù)是因?yàn)榫植侩娢桓咚鶎?dǎo)致。維修技術(shù)人員需要在打火的部位綁定直徑相同的銅線，目的是降低電位。

天線幕打火故障主要與下引線、天線振子過松有關(guān)系，或者是因?yàn)榇箫L(fēng)造成斷線，多數(shù)發(fā)生在饋電點(diǎn)部位。處理時(shí)可以調(diào)整天線振子、引子的松緊度[5]。

3 案例分析

3.1 故障分析

某中波發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了一系列故障，如少功放、功放盒亮起紅燈等。檢測(cè)之后發(fā)現(xiàn)電流值為18 A，同時(shí)發(fā)射機(jī)進(jìn)入自我保護(hù)狀態(tài)。將功率降低后，紅燈故障解決；將其調(diào)整到正常值時(shí)，發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的輸出功率未能達(dá)到規(guī)定值。

3.2 初 檢

在正常的工作狀態(tài)下，中波發(fā)射機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)電流為15 A。而實(shí)際電流值為18 A，可以明確數(shù)值不正常，需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。檢查方法是利用示波器檢查脈寬調(diào)制器的內(nèi)部電阻。通常，電壓峰值約為23 V，但是測(cè)試出來的電壓峰值為29.5 V，這就意味著需要調(diào)整前級(jí)電源的可調(diào)電阻，讓電壓逐漸降低，輸出電壓從29.5 V降到24.5 V，但是這個(gè)數(shù)值意味著功放電流依然比較大，如果長時(shí)間運(yùn)作，可能將功放燒壞。根據(jù)相關(guān)電路，可以確定故障應(yīng)該在發(fā)射機(jī)槽路與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)位置。對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢查需要借助網(wǎng)絡(luò)分析儀，對(duì)故障頻率匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)實(shí)部偏離饋管的特性阻抗偏大，駐波比達(dá)到了1.48，這意味著頻率與網(wǎng)絡(luò)未能匹配，出現(xiàn)了失調(diào)的現(xiàn)象。

3.3 故障處理

首先，調(diào)整電感線圈的阻抗，將虛部的電阻與阻抗匹配，實(shí)部降低，并調(diào)整駐波比，保障阻抗達(dá)到實(shí)際要求。其次，對(duì)備用網(wǎng)絡(luò)的電感線圈進(jìn)行調(diào)整，保障阻抗之間相匹配[6]。通過一系列調(diào)整與處理，最后功放電流、溫度等均正常。

4 結(jié) 語

在維護(hù)以及管理天饋線的過程中，相關(guān)維修人員與技術(shù)人員需要緊緊圍繞設(shè)備的特征以及故障現(xiàn)象制定維修計(jì)劃，同時(shí)，應(yīng)該落實(shí)日常巡查，做好月檢與年檢，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決，而且能夠從源頭上將故障發(fā)生的概率降低，從而最大限度地保障發(fā)射機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。