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【摘要】电视发射系统广泛应用于各高山发射台，本文主要介绍电视发射的特点、电视发射技术指标要求、常见故障与维护以及电视天线调试与维护，这些经验和总结有助于发射台安播工作的顺利开展。
【关键词】电视发射系统; 故障 ;天线 ;调试维护
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.24.015
一〇五台系福建省属高山发射台，该台总共有八部10KW模拟电视发射机，包含两部意大利泰克诺（UNICOM）10KW UHF发射机、一台意大利泰克诺（UNICOM）10KW UHF发射机，一台北广10KW UHF发射机，、两部同方吉兆水冷10KW发射机、两部同方吉兆风冷1KW发射机，这八部电视发射机以互为主备机的形式承担着四套模拟电视节目的播出任务，分别是CCTV-1（11CH）、福建电视台（8CH）、东南卫视（33CH）和CCTV-17（39CH）。整个电视发射系统配备有两副电视发射天线，分别是一副四偶极子6层4面VHF电视发射天线、一副四偶极子6层4面UHF电视发射天线。笔者在检修和调试维护过程中发现这些电视发射机虽然型号各异，但是它们却有共性，电视发射天线也是如此，现总结出一些心得和经验供大家参考。
1. 电视发射的主要特点：
（1）工作频段为48.5～72.5MHz，167～223MHz， 470～566MHz，606～798MHz;（2）频道间隔为8MHz;（3）单个频道占用带宽为8MHz（-1.25MHz---6.75MHz）;（4）图像制式符合“PAL-D制电视广播技术规范”;（5）图像调制方式为振幅调制，负极性，调制度为87.5%;（6）伴音调制方式为调频，调制频偏±50kHz，音频预加重为50μs;（7）图像伴音关系为Fa-Fv= 6.5MHz，V/A=10dB。
2. 电视发射技术指标要求：
2.1 图像发射部分
（1）载频偏差（3个月）：±300Hz（VHF），±500Hz（UHF）;（2）输出负载阻抗：50Ω; （3）输出负载阻抗电压驻波比：VSWR≤1.1;（4）视频输入电平：;（5）同步电平：;（6）峰值白电平：;（7）视频输入阻抗： 75Ω ;（8）视频输入反射损耗：≥34dB（频率0～5.5MHz）（9）周期性杂波信杂比：50dB（峰-峰值）;（10）连续随机杂波信杂比：50dB（均方根值） 不加权，58dB（均方根值）加权;（11）邻频道外的无用发射功率：低于载波60dB并且≤1mW（VHF），≤20mW（UHF）;（12）邻频道内的无用发射功率：低于载波40dB;（13）振幅/射频特性如表1所示：（14）群时延频率特性如表2所示：（15）2T正弦平方波与条脉冲幅度比Kpb：Kpb≤2%;（16）行频倾斜Kb：2%（17）场频倾斜K50：2% ;（18）亮度非线性失真：≤10%; （19）微分增益：4.43MHz時：±5%; （20）微分相位：4.43MHz时：±5°; （21）色/亮增益差：≤10%;（22）色/亮时延差：±30ns; （23）图像输出功率变化：±0.25dB; （24）消隐电平稳定性：±2.5%; （25）载波寄生相位调制（ICPM）：±5°; （26）伴音载频与图像载频差：6.5MHz±0.001MHz。
2.2 伴音发射部分
（1）输入电平标称值：0dBm±6dB; （2）输入阻抗：600Ω（平衡）; （3）调制能力：大于±100kHz频偏;（4）调频信杂比：≥60dB（1000Hz，100%调制）;（5）谐波失真：≤1%（30Hz～15kHz，100%调制）;（6）幅度与频率特性：±1dB（频率30Hz～15kHz之间，预加重时间50μs，50%调制）;（7）调幅杂音（无调制）≤-50dB; （8）内载波杂音：（100%调制）≤-45dB。
3. 常见问题和维护
3.1 激励器RF射频没有输出
步骤一是判断视频信号正常不正常、有没有诸如接头松动之类的故障;步骤二是排除过激励保护，因过激励而产生的无输出保护很常见;步骤三是视频调制度方面，排除该指标过高造成的激励器保护，激励输出为零。
3.2 发射机掉功率
步骤一：激励输出是好的，发射机掉功率，这时应该检查AC和DC等供电模块部分，看是否因AC缺相、电源等原因造成的短路或断路，或者由于过压等引起电源部分保护故障造成无输出;步骤二：发射机功放模块或者前面板上的过热（Over Heat）或过激励指示LED灯是否异常;步骤三：检查发射机前面板上驻波比指示是否正常;步骤四：检查分配器和分配器与功放模块之间的连接线;步骤五：复位重新启动发射机，看功放是否能恢复正常。
3.3 输出功率POWER LOW报警类故障
（1）RF电缆输入部分接触问题，当接触不良时造成激励信号反射而无法直传;（2）检查功率合成器是否失配，是否过热;（3）检查滤波器是否过热。
3.4 视频图像跳动
因输入信号（视频）幅度小、不稳定波动大、信号（视频）同步头被压缩、信号（视频）同步头变形（太大）、同步头被切割、视频调制度太高等。
3.5 图像干扰类故障（出现类似网纹状图像）
（1）判断激励器—分配器—合成器三者连接电缆有否断开或者存在接触问题，经常会遇到接头出现松动现象，应该高度重视;（2）良好的地线连接（接地电阻<4欧姆）对于抗干扰是必要的;（3）电压电流波动大也是故障原因之一，所以检查电源滤波电路中的滤波电容是去掉干扰的必要手段;（4）信号源方面，信号源本来就异常造成视频图像异常。 3.6 八个维护方面的注意事项：
（1）温度：发射机房温度保持适当有利于发射机正常工作;（2）供电电源：发射机必须有高质量的稳压电源，电压电流输出稳定抗干扰能力强，功率容量有足够的余量，大于发射机消耗功率最大值的3倍;（3）机房卫生很重要，尘埃尽量少，因积灰产生的故障数不胜数;（4）定期除尘：风冷系统的过滤材料主要用于空气滤尘，要定时清理，进风口以及风道、出风口等不管是激励器内部的还是发射机功放模块部分，或者是电源模块都必须定期除尘，并做好记录以便下一次查询。液冷发射机的室外部分也配备防尘网，也必须定期除尘。（5）制订发射机参数指标检测记录表，定期记录激励器以及功放的各项工作参数指标。（6）定期检查分配器—功放—合成器的连接线，断路或外皮破损、接头松动等要及时处理;（7）天馈线驻波比是否正常与安播关系密切，必须定时检查并记录。（8）周检、月检、季检和年检十分必要，制订整年度检修制度。（9）在机器整机指标综合测试方面， 年度测试和大检十分必要。
4. 天线调试与维护
4.1 UHF四偶极子板电视发射天线的场型图
4.1.1 单板场型图如图1所示：
4.1.2 四层四面场型图如图2所示：
4.2 电气下倾（馈电系统部分）
现象：因为天线辐射方向向着水平线之上，50%的有效辐射功率等同于无效功率，相当于白白损失了一半的发射能量。
分析原因与对策：因垂直面方向图存在对称性，而且发射天线（电视和调频）的主向与水平线方向一致。
解决原理：发射的能量（有效辐射功率）要尽量分布在有效区域，并且要保证增益（发射天线）不能损失过大，应把发射天线主要方向往下倾某个合适的角度θt ，θt值约为0.0278√H θt°其中θt 即下倾角，H即发射天线有效高度。
解决方案：如下方框图（图3）所示
4.3 关于第一零点填充（馈电系统）
零点填充问题：天线层数增加→方向性图副瓣增多→因主瓣和副瓣、副瓣和副瓣间有零点，随着天线层数增加→零点变多，零点的存在相当于该位置直射波等于零→不得不接收无用的反射波以及绕射波→信号弱→图像不可见、重影图像→一定要进行零点填充。解决方案：
天线阵列一分为二，各占一半，用不同的功率实现各个半馈，对在每列中的辐射单元之间进行功率分配。
4.4 安装与调整维护
（1）间隔（天线单元板层—层间）：15至20厘米。（2）围栏距离（最下层单元板与平台）：≥200厘米。（3）距離（最上层单元板—其它频道天线和障碍物）：≥150厘米。（4）上层四块单元板天线在参考系统覆盖区域的情况下适当做到朝地面倾斜。（5）主馈电缆吊装注意事项：不能单独将绳索锚定在电缆头或者某一点电缆，必须在电缆每两米半处使用专门的馈管固定卡锚定，这样做事为了避免电缆被损。（6）弯曲半径（馈电电缆）≥特性弯曲半径（主馈电缆）。（7）连接法兰盘注意事项：一定要把螺钉均匀分布旋密实。（8）做好所有工作后，一定要严格测试，指标达到后，必须要用密封胶密封整个系统的所有连接处。（9）在各部件和铁塔固定好之后，重新测试一遍驻波比，一旦发现超出正常范围，马上采取相应措施解决。（10）一种极端的情况是驻波比变得很大，这种情况一定要马上停机检查，主要是检查三个方面：松动故障、天馈线、电缆等漏水或损伤。
4.5 天馈线系统维护及故障处理
（1）驻波比异常情况一（安装天馈线系统之后）：判断天馈线系统的各个接口接触情况，经常发生的情况是没有充分接触，及时处理，按步骤重新连接。按程序严格在铁塔架上检测天线驻波比，若驻波比大于正常值，一定要将天线拆下来重调，直至完全正常方可上塔。（2）驻波比异常情况二（驻波比在天馈线馈管使用经过一段时间后）：天馈线系统各个接口的密封检查，漏水的情况经常发生，一定要及时处理后，按照步骤严格密封好。仔细判断天馈线系统的各个接口的接触情况，接触不良的情况经常发生，及时处理，然后重新连接，接下来再查馈线驻波比，找出驻波比故障点。（3）驻波比异常情况三（使用过程中突然变大）：天馈线系统开路检查，主馈管主馈线断路检查。及时发现及时处理。
参考文献：
[1]中华人民共和国广播电影电视行业标准（GY/T177-2001）《电视发射机技术要求和测量方法》.
[2]中华人民共和国广播电影电视行业标准（GY/T5051-1994）《电视和调频广播发射天线馈线系统技术指标》.
[3]中华人民共和国电子工业部《电视发射机通用技术条件》（SJ/T10351-1993）.
[4]UHF四偶极子板发射天线说明书.
【关键词】电视发射系统; 故障 ;天线 ;调试维护
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.24.015
一〇五台系福建省属高山发射台，该台总共有八部10KW模拟电视发射机，包含两部意大利泰克诺（UNICOM）10KW UHF发射机、一台意大利泰克诺（UNICOM）10KW UHF发射机，一台北广10KW UHF发射机，、两部同方吉兆水冷10KW发射机、两部同方吉兆风冷1KW发射机，这八部电视发射机以互为主备机的形式承担着四套模拟电视节目的播出任务，分别是CCTV-1（11CH）、福建电视台（8CH）、东南卫视（33CH）和CCTV-17（39CH）。整个电视发射系统配备有两副电视发射天线，分别是一副四偶极子6层4面VHF电视发射天线、一副四偶极子6层4面UHF电视发射天线。笔者在检修和调试维护过程中发现这些电视发射机虽然型号各异，但是它们却有共性，电视发射天线也是如此，现总结出一些心得和经验供大家参考。
1. 电视发射的主要特点：
（1）工作频段为48.5～72.5MHz，167～223MHz， 470～566MHz，606～798MHz;（2）频道间隔为8MHz;（3）单个频道占用带宽为8MHz（-1.25MHz---6.75MHz）;（4）图像制式符合“PAL-D制电视广播技术规范”;（5）图像调制方式为振幅调制，负极性，调制度为87.5%;（6）伴音调制方式为调频，调制频偏±50kHz，音频预加重为50μs;（7）图像伴音关系为Fa-Fv= 6.5MHz，V/A=10dB。
2. 电视发射技术指标要求：
2.1 图像发射部分
（1）载频偏差（3个月）：±300Hz（VHF），±500Hz（UHF）;（2）输出负载阻抗：50Ω; （3）输出负载阻抗电压驻波比：VSWR≤1.1;（4）视频输入电平：;（5）同步电平：;（6）峰值白电平：;（7）视频输入阻抗： 75Ω ;（8）视频输入反射损耗：≥34dB（频率0～5.5MHz）（9）周期性杂波信杂比：50dB（峰-峰值）;（10）连续随机杂波信杂比：50dB（均方根值） 不加权，58dB（均方根值）加权;（11）邻频道外的无用发射功率：低于载波60dB并且≤1mW（VHF），≤20mW（UHF）;（12）邻频道内的无用发射功率：低于载波40dB;（13）振幅/射频特性如表1所示：（14）群时延频率特性如表2所示：（15）2T正弦平方波与条脉冲幅度比Kpb：Kpb≤2%;（16）行频倾斜Kb：2%（17）场频倾斜K50：2% ;（18）亮度非线性失真：≤10%; （19）微分增益：4.43MHz時：±5%; （20）微分相位：4.43MHz时：±5°; （21）色/亮增益差：≤10%;（22）色/亮时延差：±30ns; （23）图像输出功率变化：±0.25dB; （24）消隐电平稳定性：±2.5%; （25）载波寄生相位调制（ICPM）：±5°; （26）伴音载频与图像载频差：6.5MHz±0.001MHz。
2.2 伴音发射部分
（1）输入电平标称值：0dBm±6dB; （2）输入阻抗：600Ω（平衡）; （3）调制能力：大于±100kHz频偏;（4）调频信杂比：≥60dB（1000Hz，100%调制）;（5）谐波失真：≤1%（30Hz～15kHz，100%调制）;（6）幅度与频率特性：±1dB（频率30Hz～15kHz之间，预加重时间50μs，50%调制）;（7）调幅杂音（无调制）≤-50dB; （8）内载波杂音：（100%调制）≤-45dB。
3. 常见问题和维护
3.1 激励器RF射频没有输出
步骤一是判断视频信号正常不正常、有没有诸如接头松动之类的故障;步骤二是排除过激励保护，因过激励而产生的无输出保护很常见;步骤三是视频调制度方面，排除该指标过高造成的激励器保护，激励输出为零。
3.2 发射机掉功率
步骤一：激励输出是好的，发射机掉功率，这时应该检查AC和DC等供电模块部分，看是否因AC缺相、电源等原因造成的短路或断路，或者由于过压等引起电源部分保护故障造成无输出;步骤二：发射机功放模块或者前面板上的过热（Over Heat）或过激励指示LED灯是否异常;步骤三：检查发射机前面板上驻波比指示是否正常;步骤四：检查分配器和分配器与功放模块之间的连接线;步骤五：复位重新启动发射机，看功放是否能恢复正常。
3.3 输出功率POWER LOW报警类故障
（1）RF电缆输入部分接触问题，当接触不良时造成激励信号反射而无法直传;（2）检查功率合成器是否失配，是否过热;（3）检查滤波器是否过热。
3.4 视频图像跳动
因输入信号（视频）幅度小、不稳定波动大、信号（视频）同步头被压缩、信号（视频）同步头变形（太大）、同步头被切割、视频调制度太高等。
3.5 图像干扰类故障（出现类似网纹状图像）
（1）判断激励器—分配器—合成器三者连接电缆有否断开或者存在接触问题，经常会遇到接头出现松动现象，应该高度重视;（2）良好的地线连接（接地电阻<4欧姆）对于抗干扰是必要的;（3）电压电流波动大也是故障原因之一，所以检查电源滤波电路中的滤波电容是去掉干扰的必要手段;（4）信号源方面，信号源本来就异常造成视频图像异常。 3.6 八个维护方面的注意事项：
（1）温度：发射机房温度保持适当有利于发射机正常工作;（2）供电电源：发射机必须有高质量的稳压电源，电压电流输出稳定抗干扰能力强，功率容量有足够的余量，大于发射机消耗功率最大值的3倍;（3）机房卫生很重要，尘埃尽量少，因积灰产生的故障数不胜数;（4）定期除尘：风冷系统的过滤材料主要用于空气滤尘，要定时清理，进风口以及风道、出风口等不管是激励器内部的还是发射机功放模块部分，或者是电源模块都必须定期除尘，并做好记录以便下一次查询。液冷发射机的室外部分也配备防尘网，也必须定期除尘。（5）制订发射机参数指标检测记录表，定期记录激励器以及功放的各项工作参数指标。（6）定期检查分配器—功放—合成器的连接线，断路或外皮破损、接头松动等要及时处理;（7）天馈线驻波比是否正常与安播关系密切，必须定时检查并记录。（8）周检、月检、季检和年检十分必要，制订整年度检修制度。（9）在机器整机指标综合测试方面， 年度测试和大检十分必要。
4. 天线调试与维护
4.1 UHF四偶极子板电视发射天线的场型图
4.1.1 单板场型图如图1所示：
4.1.2 四层四面场型图如图2所示：
4.2 电气下倾（馈电系统部分）
现象：因为天线辐射方向向着水平线之上，50%的有效辐射功率等同于无效功率，相当于白白损失了一半的发射能量。
分析原因与对策：因垂直面方向图存在对称性，而且发射天线（电视和调频）的主向与水平线方向一致。
解决原理：发射的能量（有效辐射功率）要尽量分布在有效区域，并且要保证增益（发射天线）不能损失过大，应把发射天线主要方向往下倾某个合适的角度θt ，θt值约为0.0278√H θt°其中θt 即下倾角，H即发射天线有效高度。
解决方案：如下方框图（图3）所示
4.3 关于第一零点填充（馈电系统）
零点填充问题：天线层数增加→方向性图副瓣增多→因主瓣和副瓣、副瓣和副瓣间有零点，随着天线层数增加→零点变多，零点的存在相当于该位置直射波等于零→不得不接收无用的反射波以及绕射波→信号弱→图像不可见、重影图像→一定要进行零点填充。解决方案：
天线阵列一分为二，各占一半，用不同的功率实现各个半馈，对在每列中的辐射单元之间进行功率分配。
4.4 安装与调整维护
（1）间隔（天线单元板层—层间）：15至20厘米。（2）围栏距离（最下层单元板与平台）：≥200厘米。（3）距離（最上层单元板—其它频道天线和障碍物）：≥150厘米。（4）上层四块单元板天线在参考系统覆盖区域的情况下适当做到朝地面倾斜。（5）主馈电缆吊装注意事项：不能单独将绳索锚定在电缆头或者某一点电缆，必须在电缆每两米半处使用专门的馈管固定卡锚定，这样做事为了避免电缆被损。（6）弯曲半径（馈电电缆）≥特性弯曲半径（主馈电缆）。（7）连接法兰盘注意事项：一定要把螺钉均匀分布旋密实。（8）做好所有工作后，一定要严格测试，指标达到后，必须要用密封胶密封整个系统的所有连接处。（9）在各部件和铁塔固定好之后，重新测试一遍驻波比，一旦发现超出正常范围，马上采取相应措施解决。（10）一种极端的情况是驻波比变得很大，这种情况一定要马上停机检查，主要是检查三个方面：松动故障、天馈线、电缆等漏水或损伤。
4.5 天馈线系统维护及故障处理
（1）驻波比异常情况一（安装天馈线系统之后）：判断天馈线系统的各个接口接触情况，经常发生的情况是没有充分接触，及时处理，按步骤重新连接。按程序严格在铁塔架上检测天线驻波比，若驻波比大于正常值，一定要将天线拆下来重调，直至完全正常方可上塔。（2）驻波比异常情况二（驻波比在天馈线馈管使用经过一段时间后）：天馈线系统各个接口的密封检查，漏水的情况经常发生，一定要及时处理后，按照步骤严格密封好。仔细判断天馈线系统的各个接口的接触情况，接触不良的情况经常发生，及时处理，然后重新连接，接下来再查馈线驻波比，找出驻波比故障点。（3）驻波比异常情况三（使用过程中突然变大）：天馈线系统开路检查，主馈管主馈线断路检查。及时发现及时处理。
参考文献：
[1]中华人民共和国广播电影电视行业标准（GY/T177-2001）《电视发射机技术要求和测量方法》.
[2]中华人民共和国广播电影电视行业标准（GY/T5051-1994）《电视和调频广播发射天线馈线系统技术指标》.
[3]中华人民共和国电子工业部《电视发射机通用技术条件》（SJ/T10351-1993）.
[4]UHF四偶极子板发射天线说明书.