大功率短波广播发射机天馈线系统及应用分析论文_杜晓伟

大功率短波广播发射机天馈线系统及应用分析论文_杜晓伟

(国家新闻出版广电总局七三一台 福建龙岩 364000)

摘要:在无线电广播系统中天馈线是其重要部分,对无线电的信息传播发挥着重要影响。近年来,我国的科学技术水平得到显著提高,在广播发射技术中也取得了良好的成绩,这种广播发射技术在我国的大多数领域中都得到了应用。本文就大功率短波广播发射机天馈线系统进行简单分析,并对天馈线系统的应用进行探讨。

关键词:大功率;广播发射;天馈线系统;

广播发射技术对人们的生活水平起到积极促进作用,也推动了我国的经济发展,并在多数领域中都得到广泛应用,越来越多的科研人员都投入到广播发射技术的研究中去。其中短波广播是一种远距离的广播传播方式,传统的广播一般都是通过短波广播来实现传输信号的全覆盖,而短波广播的信号传输过程中,天馈线系统是其实现传播的载体,与短波广播的传输信号与传输效果、效率都有着重要的影响,也是安全传播的重要组成[1]。本文就天馈线系统及应用进行重点分析,首先介绍了天馈线系统的构成,及运行特点,最后对大功率短波广播发射机天馈线系统的应用进行阐述。

一.天馈线系统的构成

大功率短波广播的传输主要是通过天波来实现的,通过电离层反射,达到远距离传输的目的。而电离层会在反射过程中受到外界因素的影响,如昼夜交替或自然气候的变化,电离层也会发生一定的变化,在频率固定的广播信号中会因为折射点发生变化而随之发生一定的变化,如在服务区中的广播接受信号不十分稳定,时强时弱,或是完全接受不到信号的情况下,技术人员根据气候变化及时间变化而对广播的频率进行调整,使折射点发生变化,信号的传播强度增加,系统在运行过程中提供了优质的服务[2]。在天馈线系统中发射天线作为其重要组成部分,电磁波是由高频电流能量转换而成,在固定区域中对接受设备进行辐射。我国当前所采用的短波广播的传输形式主要是水平极化范式,普遍的天线种类主要有对数周期天线与同相水平天线,而对于大功率的短波发射天线一般采用同相天平天线,当天线的面积越大,则发射的方向感更强;相反,天线面积越小,则发射的方向感则越差。因此可以判断出天馈线系统能有效提升辐射场的方向。

二.天馈线系统运行

天馈线系统主要是将广播发射系统中天线阵子与发射机进行连接,而连接的介质是馈线来连接,从而实现高频能量的传输。而馈线中的重要特征是特性阻抗,而特性阻抗的强度大小主要是看馈线截面半径的大小,及导线位置而决定,这与馈线长短及工作频率快慢无关。大功率的短波广播唱通过对称式馈线的右边连四线式和二线式,如果发射的频率高,则所需的馈线数量就会增加,馈线的阻抗强度变差[3]。在确保大功率广播和宽频带需求时,采用十二线平衡馈线来实现短波广播的发射,使系统能够顺利运行。在天线与馈线的匹配中要将两者进行严格把控,当两者的匹配程度越差时,则馈线易产生一种反射波,对广播信号传输质量及传输效率产生消极影响,而馈线与天线之间的匹配程度主要是依靠馈线反射波大小与多少来决定的,当馈线与天线能很好的匹配,天馈线系统在行波运行状态中,失真的效率达到最低,缩减了广播信号的反射功率,确保广播信号输出稳定与安全性。

三.大功率短波广播发射机天馈线系统的应用

根据天馈线系统的构成及运行特点可知,天馈线在运行中会与天线相连,吐过天线与馈线之间不匹配,或是不能正常呼应,从而在馈线上产生驻波,当驻波比增加后,其反射功率会随之增加,那么电子管阳极的消费APD也会随之增加,最终导致天馈线系统与高末级槽路的元件发生高电压,会对相关设备造成损坏。为了有效避免天馈线系统因为运载发生改变,而使发射机反射功率增加,需要采取一定的措施。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当驻波比<1.8,可以实现传播的最大功率;而驻波比在1.8-2.0之间时为了保障信号正常传播,应适当减小功率,在传播过程中,还需要对天馈线系统中所存在的不正常情况进行检查,在广播结束后对天线与馈线的工作状态进行检验,检查驻波比改变的主要原因;当驻波比>1.8时,则广播无法播放[4]。

在通常情况下,短波发射会在中央建立交换矩阵,而发射机高频率输出会通过馈筒与天线交换矩阵相连,通过交换矩阵让各个发射机与各个天线之间进行匹配并连接,而交换矩阵的交换开关要与馈筒之间进行连接,并将其运输到天线窗口进行协调,对于已处理好的信号通过馈线再运输到发射天线中,实现电磁波的发射。

在对天线的控制中一般通过计算机或本地操作来实现,计算机操作可以对接受广播内容对天线进行自行选取,如果遇到意外事故发生时,相关操作人员会根据事故的实际情况对天线与发射机进行暂时匹配,如果计算机在操作时不能达到自动调节的目的,发射机的控制人员也会将天线的控制体系变为本地协调,对天线进行人为协调,在天线发射后,如果发射及出现高压预警情况,则说明天线连锁开放,因此需要对天线交换开关的位置进行检查,如果天线交换开关的位置不正确,需要根据应急预案来对发射机交换开关进行调整,在保障操作安全的条件下,调整工作需要注意切断电源[5]。而如果交换开关的位置正确,但发射机却没有信息出现,则可能考虑是交换开关接触点已经断开连接,需要立即进行短路处理,并给予天线接点处高压。

一般情况下,天馈线如果出现意外事故而导致打火,在情况危急或火势较大时会产生检波声,那么对于天馈线所存在的故障问题进行研究。一般天馈线体系事故发生的原因可以很简单的找到诊断问题并排除,如果不能对发生原因进行诊断,那么当工作功率达到最大时,相应增加单音调幅,并查找相应打火点[6]。天馈线系统在打火时的驻波比会超出最大的允许值,且反射的比率、瞬时反射功率也会超出最大允许值,并发出预警情况,如果发射机长期处于高压的工作情况下或是超载工作情况,应自行对功率进行调整,如果出现自行断开且不能重新获得高压的话,应立即减小功率或是天线,在没有天线的情况下应立即安排代播。

结语:

综上所述,大功率短波广播发射机天馈线系统的应用在广播发射领域中有着积极作用,不仅能有效提升发射质量与发射效率,促进广播发射事业的发展。但在天馈线的应用重仍存在较多问题,天馈线系统作为发射机运行的重要载体,与发射运行安全有着密切的联系,在发射过程中受到其他因素的影响,从而干扰到系统的正常运行状态,因此在研发过程中工作人员要加强短波广播传输工作的研究力度,了解天馈线的匹配程度及故障问题,需要对短波广播发射过程中存在的问题进行分析与查找,并采取一定的措施来对故障问题进行预防工作,减小停播现象发生,实现优质广播播出,促进广播发射行业发展。

参考文献:

[1]于成功. 解析大功率广播短波发射机安全保护技术[J]. 黑龙江科技信息,2016,12:93.

[2]李旭朝. BGTB5141系列100kW短波发射机故障分析[J]. 科技视界,2016,15:127.

[3]毛建飞. 大功率短波广播发射机基础维护方案及具体策略分析[J]. 科技创新与应用,2016,26:89.

[4]陈泓谕. 大功率短波广播的自动控制系统抗干扰技术应用分析[J]. 科技展望,2016,28:149.

[5]林宽胜. 大功率广播短波发射机安全保护技术探讨[J]. 数字技术与应用,2015,08:226.

[6]刘欣. 短波广播发射机天馈线系统特点及其应用研究[J]. 民营科技,2016,02:43.

论文作者:杜晓伟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期

论文发表时间:2017/6/13

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