邢军
安康电视转播台 陕西省安康市 725000
摘要:科技不断进步,电视发射已单一的无线发射演变为无线,有线,卫星等一系列数字覆盖,但无线发射仍是一支重要工具。电视转播台由于地处高山,常会受到雷电,冰雪等自然天气的影响,会出现发射功率不稳,发射信号时强时弱等现象的发生。本文分析了电视发射机天馈线常见的故障机检修方法,目的是提高播出信号质量及保障安全播出。
关键词:发射机、天馈线、故障、维护。
引言:
广播电视发射设备是构建广播电视地面覆盖网的主要工具,是广播电视体系中的重要组成部分。随着信息技术的发展,广播电视正处于巨大变革时期,新技术、新设备、新体制、新思维不断的涌现。到2020年全国要逐步淘汰模拟电视发射机。可以说,一个数字化、网络化、固态化的设备发展格局正在形成。但是电视发射机的天馈系统已经使用很久,状态不是很好,导致在播出的时候易出现故障。因此必须要重视对天馈系统的调试和维护。天馈系统是发射机系统的重要组成部分,它的质量和性能对播出质量影响很大。由于天馈线是架设在铁塔上,常年遭受风吹雨淋、日晒夜露,强雷电的影响。导致系统故障经常发生,所以从安装到调试都要有更多的保护措施,对出现的故障要及时处理,并要进行时常维护。使电视播出质量得到提高,针对问题的出现,进行以下具体探讨。
一、电视发射机天馈系统:
天馈系统:主要包括天线和馈线两大部分。它是指天线向周围空间辐射电磁波。为了能接收信号,都是利用天线的变换从而把电磁波发射出去,发射机只有安装的天线才能进行电磁波传送,经过发射机的槽路来输出回路状态的负载。馈线是连接发射机和天线的重要设备,不同粗细,不同质量的馈线对通信距离会产生很大的影响。
一般来说,电视接收信号的质量与天馈系统终端设备性能有直接关系,只有发射机和天馈系统共同运行,电磁波和高频信号才能进行转换。发射时,把高频电流转换为电磁波,高质量的发射出去。影响天馈系统的问题主要有以下两种:
1.天线增益
增益是天馈系统的重要指标之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接受电波大小的表现。增益的大小取决于天馈系统设计对电磁波覆盖区域的要求,增益越高,电波传播的距离越远。理想情况下天线的方向性系数等于增益系数。
2.电压驻波比
天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时,会导致高频能量发生反射折回,产生的发射波和入射波在馈线上叠加形成磁波。从而使线路产生驻波。它是检验馈线传输效率的依据,影响驻波的参数有:发射系数,回波流失及电压驻波比。驻波比越大,表示反射功率越大。当驻波比等于1时,表示馈线和天线的阻抗完全匹配,此时高频能量全部被天线辐射出去。实际工作中,驻波比小于1.2即可。
二、天线系统的安装、测试
在实际工作中,因地理环境不同,发射天线的水平方向性应根据实际地形来考虑以达到最佳效果。主要包含以下几种:
1.天线单元面的安装
(1)每个方向的天线层数,层间距,偏置和斜置距离均应按照设计要求安装。
(2)单元面的安装方向要保持一致,不能反向,以免影响方向图及降低增益。
(3)安装时每层天线应保持水平位置在同一高度,垂直位置应使每列天线在前后左右同一直线上保持铅垂进行。
(4)安装时应防止单元面的撞击和振荡;单元面的背后应紧贴安装结构预置件。
2.主馈线缆和分馈电缆的安装
(1)安装分馈电缆时,要注意电缆和功分器及天线单元面的对号连接。
(2)防止对电缆进行敲击或重物挤压,以免引起变形,影响性能。
(3)保证电缆弯曲半径不超过设计要求。
(4)电缆要采取加固和固定措施。
3.测试电压驻波比
安装完毕,要对天馈系统逐级检查,如满足技术要求,则马上对各接口密封。密封时先用硅胶进行密封,再用高压绝缘自粘胶带对各处接口进行多层缠绕,达到水密和气密的目的。
同时要求天馈系统应安装在铁塔或桅杆的避雷保护范围内。
三、天馈系统的故障及维护
天馈系统是最常见的故障是渗水,因为工作环境恶劣,风吹日晒,密封胶老化导致接口裸露,一旦发生故障,导致节目劣播或停播,造成严重后果。主要问题体现以下几点:
1.天馈线电缆头故障
电缆头最易进水受潮,它包括人为因素和客观因素。人为因素造成进水情况还是较多,主要是馈线接地处没有密封好,馈线和软跳线没有密封牢。安装时被划伤等因素。当进水后往往发射机出现驻波比告警,发射机的电压快速上升,导致发射机自动断开断路器,此时就要对电缆头排查。首先使用表测方法检查缆芯和屏蔽层之间的短路,然后利用万用表对电缆电阻进行测量,如果异常,及时排查。若发现电缆头渗水,要拆开擦干。受损严重的要及时更换,并做好密封处理。
2.功分器故障
故障原因是进水或撞击损坏,导致主馈管发生参数变化,使得功率和驻波比异常,发射机出现自动关机。
首先检测功分器底部有无积水或外部有无损伤,如果有积水应立即排水并擦干渗水,并对线缆绝缘电阻进行测量,无异常后即可安装并检测驻波比,再连接分馈线并运行功分器。
3.分馈线烧毁
(1)馈线接头短路,馈电铜片与馈电头的外导体短路,产生全反射,使分馈线处在严重驻波比状态,如果电压超过耐压值,就能将电缆击坏。
2.馈电头开路:馈电铜片断开,使得馈线终端开路状态而引起严重驻波,如果功率超过馈线的容量就会将电缆烧毁。
处理方法:在制做馈电头时,在馈线电铜片上套上热缩套管。
四、天馈系统遭雷击
电视转播台一般处在高海拔位置,近百米高的铁塔,加上高压输电线路长,地形复杂,常会被雷击中。
处理办法:发射天线主杆直接接地,主杆顶部焊接避雷针;在土层厚,导电好的地方铺设避雷地网。
五、天馈系统的日常维护及注意事项
从天馈系统的安装环节,就应严格按照设计要求安装,防止出现潜在问题,还要考虑长时间使用可能出现的问题。做好可靠的接地装置,并进行必要的防护处理。更要考虑雷雨天气的影响,做好密封处理。使用必要的干燥剂进行防潮处理,同时加强定期维护,及时天馈系统进行锈迹,异物等导电物质的清除,经常检查法兰盘螺栓的紧固性,检查完毕要密封牢固。
天馈系统正常工作后还应注意以下几点
1.发射机的输出功率不超过系统的最大功率容量。
2.馈线应保持干燥,并充以干燥气体。
3.定期测量天馈系统的电压驻波比。
六、结束语
天馈系统是整个广播电视工程中很重要的组成部分,因其特殊性,导致出现故障的原因也是多方面。因此,从设计、安装前就应做好充足的准备工作,把可能出现的故障要提前预防,安装时要严格按照设计要求操作,定期做好维护保养,保证信号播出质量。
参考文献:
(1)张兴会,电视发射机天馈系统的故障分析与处理
《内蒙古广播电视与广播技术》2011.27(2):67-68
(2)王志刚,《电视与调频广播发射设备》2007.8