一調(diào)頻廣播發(fā)射天線
但Hr的高度也受到一定條件的限制，一是高塔的造價(jià)較高，二是不允許引起對(duì)其它FM臺(tái)的同頻鄰的干擾。應(yīng)該說(shuō)，一個(gè)調(diào)頻臺(tái)們有效輻射功率(ERP)及發(fā)射天線的高度(HR)和使用的頻率一樣、都要得到頻率主管部門的批準(zhǔn)，或者說(shuō)，在作調(diào)頻廣播規(guī)劃時(shí)、ERP和Hr兩者一起考慮。
調(diào)頻廣播在我國(guó)可按電臺(tái)的要求選用水平極化波、垂直極化波或者園相化波。因?yàn)橐惶渍{(diào)頻廣播節(jié)目所占用的頻帶相對(duì)較窄，調(diào)頻天線的頻帶可以做的較寬。所以當(dāng)一個(gè)電臺(tái)需要播出幾套調(diào)頻節(jié)目時(shí)、往往通過(guò)一個(gè)多工器用一副天線完成多套節(jié)目的發(fā)射、這也是人們常說(shuō)的一塔多頻、或雙頻供塔。在實(shí)現(xiàn)一塔多頻的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)對(duì)該天饋線系統(tǒng)的帶寬及功率容量提出相應(yīng)的要求。
二、常用的幾種調(diào)頻天線
調(diào)頻廣播電臺(tái)可以根據(jù)自己的的節(jié)目套數(shù)帶寬、友射機(jī)的功率、天線極化方式、塔高及其結(jié)構(gòu)尺寸等條件、以及覆蓋范圍的要求、選用不同形式的發(fā)射天線。目前對(duì)小功率的調(diào)頻臺(tái)電氣性能比較好的、比較常用的天線有以下幾種。
1蝙蝠翼天線
蝙蝠翼天線無(wú)論在調(diào)頻臺(tái)還是電視臺(tái)都普遍采用這種發(fā)射天線、其外形及饋電方式如圖1--1所示。它是一種水平極化天線，頻帶轉(zhuǎn)寬，87---08MHZ風(fēng)荷載較小、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。它是每一層都有4個(gè)振子翼相互垂直的安裝在桅桿的四周形成兩對(duì)正交
的對(duì)稱振子。因此在水平面內(nèi)它基本做無(wú)方向性輻射。由于塔的桅桿直徑不大一般在0、1--0，2所以該天線的水平面方向的園度相當(dāng)好約1-2DB為獲得垂直面內(nèi)較強(qiáng)的方向性、往往系采用多層的蝙蝠翼天線。其層數(shù)根據(jù)增益需要及桅桿的機(jī)械強(qiáng)度等因素確定。中小功率調(diào)頻臺(tái)一般用2--4層、多層蝙蝠翼天線的相對(duì)增益可按下式估箅：
蝙蝠翼振子的饋電方式有幾種圖b示是其中的一種、每個(gè)振子翼都以一根特性阻杭為75歐的分支電纜饋電、分支電纜的芯線通過(guò)一片T型的跳接銅片與振子翼的中心饋電點(diǎn)相接連、電纜饋電頭的導(dǎo)體接于桅桿之上。所有的分支電纜的另一端接功率分配器也是通常大家叫的變阻器的輸出端口，最后與與主饋線相連。同一層的4個(gè)振子翼的恍饋電功率電流幅值、是相等的、但相鄰的振子翼的饋電流有90度的相位差即采用90度旋轉(zhuǎn)相位差饋電、這是靠所用的4根分支電纜長(zhǎng)度不同彼此相差四分之一拉木那來(lái)實(shí)現(xiàn)的。采用這種饋電方式的好處、主要是使得同一層分支電纜并聯(lián)處的阻抗匹配得到改善、這是蝙蝠翼天線頻帶較寬的原因之一。這種天線的優(yōu)點(diǎn)雖然很多但的于它必須安裝大型桅桿之上，也就是說(shuō)安裝在鐵塔的頂部，若該鐵塔還要安裝分米波電視cctv--UHF無(wú)淪UHF--TV天線安裝在它的上面和下邊都會(huì)給兩副天線的安裝和維護(hù)造成相當(dāng)?shù)睦щy。尤其是在要求兩副天線的增益層數(shù)比較多、功率比較大的情況下一般把調(diào)頻天線改為其它形式、如雙偶極子天線。
2雙偶板極天線、
如圖雙偶極板天線由平行的相距2拉木那的兩對(duì)半偶極子及其反射扳組成。半波偶極子的材料為鋁哈金或不透鋼管。中間有聚四氟乙怖絕緣，并帶有玻璃鋼保護(hù)蓋。反射扳由鍍鋅鋼管或不透鋼管焊按而成，以減少天線的風(fēng)荷。由于振子后面的反射扳的作用、雙偶極扳天線是一種有較強(qiáng)方向性的天線、其方向圖如圖示。其半場(chǎng)強(qiáng)角寬度均為90左右，因而可通過(guò)四面組合安裝在鐵塔的四個(gè)則面，采用編置及90度相差饋電的方式，獲得較好的水平面無(wú)方向性的方向圖園度大于3DB，阻抗匹配方面也得到很好的改善。當(dāng)然也很容易通過(guò)不同面數(shù)的組合在不目方向安裝不同數(shù)量的雙偶極子扳天線單元、得到言種需要的水平面方向圖。目時(shí)雙偶極極天線視其安裝方式可作為水平極化天線或者作為垂直極化天線使用。這就是這種天線得以普遍采用的，尤其在大中型tvv和fm塔上多破采用的愿因。
調(diào)頻偶極扳天線單元的主要參數(shù)
工作頻帶----87__108MHZ
極化方式--水平或垂直
輸入陽(yáng)杭---50
駐波比--小街1。51
3單偶極子天線
單偶極子天線是一種簡(jiǎn)易的垂直極化天線?？梢杂谜麄€(gè)調(diào)頻廣播的頻段、如圖，一個(gè)天線含有一對(duì)半振子及其饋電系統(tǒng)帶平衡較換器均用鋁合金管做成。通常是在垂直方向、振子軸線方向方置2個(gè)或4個(gè)這樣的單偶極子，加上它們的支撐物鋼管構(gòu)成一副調(diào)頻天線。它輻射的是垂直極化波、由于可通過(guò)安裝多層天線單元層距一般為0、7--0、8攔才那、從而在垂直面內(nèi)獲得較強(qiáng)的方向性，因而天線可以有相當(dāng)?shù)脑鲆?，在水平面?nèi)側(cè)基本是作無(wú)方向性的輻射。但是因受其支持物鋼管和鐵塔的本身的影響其水平面方向圖不可能理想的園。單偶極子天線的輸入阻抗50毆，也是采用50歐的分支電纜及相應(yīng)的功分器給各個(gè)天線單云饋電。單個(gè)天線單元的駐波比大小1，25整個(gè)調(diào)頻段、不如調(diào)頻雙偶極扳天線好、但因其價(jià)格較低_、容易安裝、通常用在一些節(jié)目套數(shù)少、小功率的調(diào)頻臺(tái)、單偶極子天線在出廠之前、可根據(jù)用戶的具體工作頻率將其駐波比調(diào)的更好一些如達(dá)到swr小于1、15。因此此類天的實(shí)際使用效果是不錯(cuò)的。
三功率分配器
功率分配器(簡(jiǎn)稱公分器)的作用是將輸入功率按人定比例(通常是相等地)分配到它的各個(gè)輸出支路端口、同時(shí)在輸入及所有輸出端口都與所接饋線的特性阻抗保持極好的阻抗匹配。功分器由一組同軸的阻抗變換線及其相應(yīng)的輸入、輸出接口(接頭)組成。這是因?yàn)楣Ψ制鞯妮斎胍话銥?0歐、而輸出端并聯(lián)后的阻抗因端口的數(shù)量及所接分支電纜的特性阻抗不同而不同、因此在輸入、輸出端口之間必定要有阻抗變換。所以有人將它變阻器。圖示
圖就是一個(gè)4路功分器(有4路分支輸出),地稱為50歐變阻器(簡(jiǎn)稱4：1變阻器)常用的還有2路功分器、6路功分器和8路公分器。功分器中的阻抗變換線一般都是多節(jié)(2—4節(jié))的四分之一拉末那、阻抗變換線。其節(jié)數(shù)(總長(zhǎng)度)是按輸入、輸出阻抗變換比及對(duì)工作帶寬、駐波比的要求而選定的。當(dāng)阻抗變換比一定時(shí)、變換線的節(jié)數(shù)越多、其功分器的頻帶越寬、駐波比的指標(biāo)越好、當(dāng)然這個(gè)功分器也就越長(zhǎng)、越貴。變換線中每節(jié)饋線的特性阻抗可按二項(xiàng)式分布阻抗變換電路或者按切比雪夫阻抗變換電路的公式進(jìn)行計(jì)算。然后再按同軸線性阻抗公式；
以及它所傳輸?shù)墓β实拇笮?，?jì)算出各節(jié)變換線的內(nèi)導(dǎo)體的外徑（d）的數(shù)值。用戶選用功分器時(shí)，除應(yīng)關(guān)注其功率容量，最大駐波比及工作頻帶等指標(biāo)外還是注意功分器的輸入，輸出端口（接頭）的規(guī)格?，F(xiàn)在的產(chǎn)品大多數(shù)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)功率等級(jí)的不同，分別有n型，7/8，（1-8分之5略…………）都是法蘭型接頭（n型除外）。而我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中，除與之對(duì)應(yīng)的lf接頭外，還有l(wèi)系列接頭（如l,16,l27,l,36l,5等）都是螺紋型接頭。一般而言，法蘭機(jī)構(gòu)的接頭氣秘性要好一些。必須注意，工程中使用的功分器的接頭規(guī)格要和所有鏈接的電纜頭規(guī)格一致，不要出現(xiàn)鏈接上的麻煩。功分器在出廠前都用阻抗測(cè)試儀器（如hp8752網(wǎng)絡(luò)分析儀）進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)試，其駐波比（輸出端口均接標(biāo)準(zhǔn)電阻負(fù)載時(shí)）一般都在1.05以下，內(nèi)外導(dǎo)體之間的絕緣電阻500mo以上。用這樣的功率分波器才能保證正副調(diào)頻天線的總體指標(biāo)。此外還要求功分器密封很好.
四主饋線
調(diào)頻天線的主饋線現(xiàn)在都采用低損耗的、低駐波比的聚乙烯螺旋絕緣皺紋銅管射頻電纜(國(guó)產(chǎn)sdy系列)恃性阻抗為50歐。常用的型號(hào)有SDY—50-37—3、SDY—50—80—3等其主要參數(shù)如表示略。選用什么型號(hào)的電纜作為饋線主要考慮以下幾點(diǎn)：
1,電纜在調(diào)頻頻段的功率容量要大于調(diào)頻發(fā)射機(jī)功率(或多工器輸出的總工率)還要留相擋的余量。因?yàn)殡娎|產(chǎn)品的標(biāo)稱功率是在境溫度為40度什的值，當(dāng)饋線的工作環(huán)境溫度超過(guò)40度時(shí)，功率容量下降低消耗、如在50度時(shí)將下降18％左右。
2,要滿足部頒標(biāo)準(zhǔn)-----gy/t5051—94電視和調(diào)頻廣播發(fā)射天線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)主饋線總換耗的要求、々2，5dbl因?yàn)殡姖⒗|直經(jīng)越小單位長(zhǎng)度的披耗就越大、如果發(fā)射天戰(zhàn)距機(jī)房較遠(yuǎn)、主饋較長(zhǎng)、這樣可選用容量功率直徑大一些的電纜。這樣一次性投資可能大些但可以減少長(zhǎng)期的功率損耗。
3，部標(biāo)準(zhǔn)還要術(shù)饋線在調(diào)頻頻段內(nèi)的駐波比（電纜終端接50歐標(biāo)阻時(shí)）小于1、08。
4，要求主饋電纜的絕緣電阻大于500m歐。在一些環(huán)境較潮濕的電（臺(tái)尤其功率較大者）、為了工作穩(wěn)定往往還要給主饋線充以干燥空氣或氮?dú)猓?0kPA的氣壓）因此要求電纜你其接頭啊密到要好、接電纜頭時(shí)、十分小心的采取密封措施。
此外處理好主饋電纜的防雷接地、至少在天線及機(jī)房?jī)啥朔謩e將電纜頭的外導(dǎo)體用寬銅帶很好的與地提連接。在多雷地區(qū)最好在主饋電纜在進(jìn)貨人室內(nèi)之前將導(dǎo)體的護(hù)套剝開(kāi)用銅器與地接好。
五 調(diào)頻天線的維護(hù)與管理
調(diào)頻天線的維護(hù)與管理、調(diào)頻天線大多數(shù)都固定在鐵塔上、將別是這幾年來(lái)調(diào)頻干播的快速發(fā)展、由一前的反發(fā)射功率幾十瓦到目前1千瓦3千瓦有些地區(qū)達(dá)到10千瓦.調(diào)頻廣播己成為目前廣播覆蓋的主要手段,功率的增加天饋線的高度也在增加，維護(hù)管理己成為安全廣播的主要內(nèi)容，調(diào)頻天線架沒(méi)在幾十米甚至幾百米的高空，高空風(fēng)大機(jī)械震動(dòng)不止，金屬構(gòu)件容易疲勞受損。此外冬冷夏熱溫差較大、濕度大、有的地方還有酸雨。因此天線上的絕緣材料老化的快、金屬打料銹蝕的快、而安裝天線的地方在高空技術(shù)人員不能經(jīng)常的去巡護(hù)，天線出現(xiàn)毛病不易被發(fā)現(xiàn)。因此除在天線的選擇上選擇優(yōu)良的產(chǎn)品另一方面要加強(qiáng)天饋線的維護(hù)管理。在天線電氣方面的維護(hù)項(xiàng)目和要求，目前參照部頒的、電視調(diào)頻廣播發(fā)射天線饋線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)(gy/t5051—94)及電視調(diào)頻廣發(fā)射天線系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)測(cè)量方法(gy/t5051—94)進(jìn)行。具體的做法是：
時(shí)常監(jiān)視機(jī)房端主饋線的駐波比、(發(fā)射機(jī)面扳上反射波電莊指指、)的變化。如里發(fā)生變化應(yīng)盡快查找原因、直至指標(biāo)恢復(fù)正常。為了找出發(fā)生問(wèn)題主要的方法是：采用分段測(cè)量駐波比的方法、一般先在主饋電纜的終端接上50歐標(biāo)準(zhǔn)電阻，在其輸入端測(cè)駐波比、來(lái)判斷是否主饋電纜的問(wèn)題。如果不是、問(wèn)題可能問(wèn)題出在天線上面了、此時(shí)可以進(jìn)一步在天線上分段測(cè)量、判斷是那根分支電纜的問(wèn)題，或看是那個(gè)天線單元的問(wèn)題、根據(jù)自己的儀器條件、這項(xiàng)測(cè)量可以在塔上進(jìn)行、也可以在塔下進(jìn)行。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)毛寎多自出在雨天、雪天刮大風(fēng)之后天線分支接頭，功分器受潮進(jìn)水、使絕緣電阻下降甚至形成短路。經(jīng)過(guò)分段測(cè)量絕緣的辦法可以找到故障點(diǎn)、然后把它打開(kāi)進(jìn)行用熱岡吹干，進(jìn)行重新密封、這樣發(fā)射機(jī)的駐波比技術(shù)指標(biāo)馬上恢復(fù)。再一方面經(jīng)常定期測(cè)量饋線的絕緣電阻大于100兆歐、查看外導(dǎo)體的絕緣接地、查看各接岱是否緊固、有沒(méi)饋線過(guò)熱現(xiàn)象電綻紳氣的保持電纜內(nèi)的氣莊,定期檢查塔上天線布件的緊固情說(shuō)有無(wú)松動(dòng)、銹蝕、絕緣材料老化。
