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电视发射系统中的电视天馈线系统,其性能优劣直接影响电视发射机的工作状态和电视信号的发射距离及效果。天馈线虽然是无源器件,但整日在高空中受風吹、雨淋、日晒、和严寒的侵蚀。难免出现故障。而且天馈线系统又不宜备份,一旦出现故障就会造成长时间的停播。
对天馈线系统的维护,重点应放在春检和秋检上。要认真全面地检查主馈管、变阻器、分馈电缆。馈电头及跳接片各部位的连接、密封情况。日常维护可以观察电视发射机输出功率表头上指示的驻波比(正常为S<1.1),若其指示增大,则要用扫频仪长电缆法,检测天馈线系统驻波比是否仍在规定的指标内,且对驻波比应定期进行检测,发现问题应及时查找原因,进行处理。塔上的检修维护工作,可从主馈及分馈电缆的固定入手,固定跳接片要使用铜螺丝,并使跳接片与馈电头接触良好,对变阻器,要认真检查各连接部位及分馈电缆头的密封,每到夏季都要检查防止进水,进水开始表现为发射机头驻波比增高,后就发展到驻波比过大而假负载试机却正常,可以怀疑天馈线系统进水(测其驻波比S>3)。此时把主馈管顺塔下垂,拆开馈管头有水从馈管内滴出。上塔拆开上馈管头发现有水珠,说明变阻器内也有水。拆开检查发现分馈电缆座有多处进水痕迹,证明进水已有段时间。用脱脂棉把变阻器内各部件擦干,并在阳光下驱潮后装好,测其绝缘阻值在千兆欧。用同样的方法把馈管头上下打开并在阳光下通风干燥,最后测其天馈线系统驻波比S=1.14.每年检修时把分馈电缆最低处抬起看看是否有水从小口内滴出,若有就查找进水原因或更换电缆,在制作分馈电缆头时一定要把电缆芯线与插头焊牢。对馈电头端的防水处理要选用质量好、渗透性强的硅胶。在维护中还有一点值得注意的是馈管的充气问题,给馈管充干燥气体,因此必须配备有充气机设备。
分馈电缆中出现问题对天馈线系统的安全工作和技术指标影响甚大,主要表现在密封和长度的误差问题。
分馈电缆接头密封问题,以目前使用的较多的四偶极子发射单元UHF天馈系统为例,其主馈一般充有压缩气体,进水的可能性不大,偶极子板由于置有玻璃钢防水罩问题也不大,而连接功分器和偶极子天线单元的分馈电缆,由于采用空心馈管,又无法经常充气,成为天馈系统中最容易进水的部位。而且这些进去的水又直接进到功分器中,使天馈线系统产生严重的故障,其原因有:1接头密封材料性能欠佳。分馈管与其头子连接部位,一般采用硅橡胶纱带包封,馈管子头与功分器或天线单元的连接部位,有的也用硅胶密封,但效果
不理想。硅橡胶固化后的粘结力较差,极易与被粘物体表面间产生缝隙而使雨水渗入,过去也有人用过环氧树脂做密封材料,但其固化后太硬,与软性馈管护套结合也较差。2工艺问题。有的厂家担心馈管连接头法兰接触不好而不装密封用的丁晴橡胶圈,是造成进水的主要原因之一,有的电缆头装时拧的不紧,致使封密欠佳。另外,分馈管的固定也是个重要环节,由于馈管较硬,不能随意弯折,铁塔上风大未做很好固定的馈管在风中抖动,极易引起头子连接部位松动而进水,或与其他的物体相擦而擦破护套及外导体,3分馈电缆长度误差问题,大功率的UHF电视发射天线一般都经过赋形设计,垂直方向图要求比较尖锐,天线的层数较多,安装精度要求比较高,分馈电缆大多采用等长的,即同相馈电的方式。我们知道,UHF的波长只有几十厘米,每个天线单元安装位置或分馈电缆长度有几厘米误差时,将引起各个发射单元之间几十度的相位差,合成后严重影响发射波束的方向图,实际上起到了降低天线增益的作用。有的厂家在制作分馈电缆时,并不是测它的电长度,而是用皮尺量它的机械长度由于馈管较坚硬难以伸直,测量误差是不可避免的,用扫频长线法监测分馈电缆发现误差很大,折合相位误差在(10度~70度)之间。全部截齐修正后装上,实测远区场强提高了4~6dB。
当发现天馈系统指标略有下降时,应着重检查分馈管有无进水,发现有分馈管进水,必须拆下接头后用压缩空气吹干水分再装头封固。防水密封用玻璃胶加电工纱带缠绕为好,涂玻璃胶用挤胶枪操作较为方便,玻璃胶与馈管护套及金属材料的粘结性较强,干后胶体较软,不会开裂。检修分馈电缆时如果已经了解到制造厂是用机械测量的方式截取的,则应对分馈电缆长度做一次重新测定,一次最多只能拆下2~3根分馈电缆,用扫频长线法分别做终端开路的测试便可算出其长度误差。
我们知道,当扫频仪测一根一定长度的终端开路或短路的电缆,按扫频长线法连接时,扫频仪将显示如图所示的全反射图形。该波形与被测传输线上的驻波波节位置有一定的对应该关系。在实际操作中时,将其中一根分馈电缆截掉超过估计最大误差长度(例如10厘米)作为比较标准。如果电缆已进过水,靠近头子部位氧化严重,则应多截掉一些。在扫频仪上看终端开路的全反射波形,记下工作频段附近的几个波节频点,再将待测电缆用皮尺丈量(防止误差时,扫频仪上一下子看不出来)后接上,根据波节频点的移动情况算出应锯掉的长度,发射天线对于安全播出和发射效果关系不大,建议新的UHF电视发射天线或即将要新上的cmmb移动多媒体发射机的发射天线在安装前都应该对分馈电缆进行电长度检测和接头防水工艺的检查。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
对天馈线系统的维护,重点应放在春检和秋检上。要认真全面地检查主馈管、变阻器、分馈电缆。馈电头及跳接片各部位的连接、密封情况。日常维护可以观察电视发射机输出功率表头上指示的驻波比(正常为S<1.1),若其指示增大,则要用扫频仪长电缆法,检测天馈线系统驻波比是否仍在规定的指标内,且对驻波比应定期进行检测,发现问题应及时查找原因,进行处理。塔上的检修维护工作,可从主馈及分馈电缆的固定入手,固定跳接片要使用铜螺丝,并使跳接片与馈电头接触良好,对变阻器,要认真检查各连接部位及分馈电缆头的密封,每到夏季都要检查防止进水,进水开始表现为发射机头驻波比增高,后就发展到驻波比过大而假负载试机却正常,可以怀疑天馈线系统进水(测其驻波比S>3)。此时把主馈管顺塔下垂,拆开馈管头有水从馈管内滴出。上塔拆开上馈管头发现有水珠,说明变阻器内也有水。拆开检查发现分馈电缆座有多处进水痕迹,证明进水已有段时间。用脱脂棉把变阻器内各部件擦干,并在阳光下驱潮后装好,测其绝缘阻值在千兆欧。用同样的方法把馈管头上下打开并在阳光下通风干燥,最后测其天馈线系统驻波比S=1.14.每年检修时把分馈电缆最低处抬起看看是否有水从小口内滴出,若有就查找进水原因或更换电缆,在制作分馈电缆头时一定要把电缆芯线与插头焊牢。对馈电头端的防水处理要选用质量好、渗透性强的硅胶。在维护中还有一点值得注意的是馈管的充气问题,给馈管充干燥气体,因此必须配备有充气机设备。
分馈电缆中出现问题对天馈线系统的安全工作和技术指标影响甚大,主要表现在密封和长度的误差问题。
分馈电缆接头密封问题,以目前使用的较多的四偶极子发射单元UHF天馈系统为例,其主馈一般充有压缩气体,进水的可能性不大,偶极子板由于置有玻璃钢防水罩问题也不大,而连接功分器和偶极子天线单元的分馈电缆,由于采用空心馈管,又无法经常充气,成为天馈系统中最容易进水的部位。而且这些进去的水又直接进到功分器中,使天馈线系统产生严重的故障,其原因有:1接头密封材料性能欠佳。分馈管与其头子连接部位,一般采用硅橡胶纱带包封,馈管子头与功分器或天线单元的连接部位,有的也用硅胶密封,但效果
不理想。硅橡胶固化后的粘结力较差,极易与被粘物体表面间产生缝隙而使雨水渗入,过去也有人用过环氧树脂做密封材料,但其固化后太硬,与软性馈管护套结合也较差。2工艺问题。有的厂家担心馈管连接头法兰接触不好而不装密封用的丁晴橡胶圈,是造成进水的主要原因之一,有的电缆头装时拧的不紧,致使封密欠佳。另外,分馈管的固定也是个重要环节,由于馈管较硬,不能随意弯折,铁塔上风大未做很好固定的馈管在风中抖动,极易引起头子连接部位松动而进水,或与其他的物体相擦而擦破护套及外导体,3分馈电缆长度误差问题,大功率的UHF电视发射天线一般都经过赋形设计,垂直方向图要求比较尖锐,天线的层数较多,安装精度要求比较高,分馈电缆大多采用等长的,即同相馈电的方式。我们知道,UHF的波长只有几十厘米,每个天线单元安装位置或分馈电缆长度有几厘米误差时,将引起各个发射单元之间几十度的相位差,合成后严重影响发射波束的方向图,实际上起到了降低天线增益的作用。有的厂家在制作分馈电缆时,并不是测它的电长度,而是用皮尺量它的机械长度由于馈管较坚硬难以伸直,测量误差是不可避免的,用扫频长线法监测分馈电缆发现误差很大,折合相位误差在(10度~70度)之间。全部截齐修正后装上,实测远区场强提高了4~6dB。
当发现天馈系统指标略有下降时,应着重检查分馈管有无进水,发现有分馈管进水,必须拆下接头后用压缩空气吹干水分再装头封固。防水密封用玻璃胶加电工纱带缠绕为好,涂玻璃胶用挤胶枪操作较为方便,玻璃胶与馈管护套及金属材料的粘结性较强,干后胶体较软,不会开裂。检修分馈电缆时如果已经了解到制造厂是用机械测量的方式截取的,则应对分馈电缆长度做一次重新测定,一次最多只能拆下2~3根分馈电缆,用扫频长线法分别做终端开路的测试便可算出其长度误差。
我们知道,当扫频仪测一根一定长度的终端开路或短路的电缆,按扫频长线法连接时,扫频仪将显示如图所示的全反射图形。该波形与被测传输线上的驻波波节位置有一定的对应该关系。在实际操作中时,将其中一根分馈电缆截掉超过估计最大误差长度(例如10厘米)作为比较标准。如果电缆已进过水,靠近头子部位氧化严重,则应多截掉一些。在扫频仪上看终端开路的全反射波形,记下工作频段附近的几个波节频点,再将待测电缆用皮尺丈量(防止误差时,扫频仪上一下子看不出来)后接上,根据波节频点的移动情况算出应锯掉的长度,发射天线对于安全播出和发射效果关系不大,建议新的UHF电视发射天线或即将要新上的cmmb移动多媒体发射机的发射天线在安装前都应该对分馈电缆进行电长度检测和接头防水工艺的检查。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。