调频广播电视发射天线技术及其维护探讨
​喻成
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​喻成,. 调频广播电视发射天线技术及其维护探讨[J]. 天线研究,2025.3. DOI:10.12721/ccn.2025.157350.
摘要:
社会科学技术不断进步,生活生产中运用了大量的先进技术。调频广播电视行业中也运用了先进的科学技术,目的是推进调频广播电视的创新发展。调频广播电视发射天线技术是广播电视行业中的重要组成,调频广播电视发射天线技术发展为人们收看广播电视带来了较大的便捷。调频广播电视发射天线技术以及维护是重要的工作内容,本文中结合调频广播电视发射天线技术的应用,探讨其维护技术中的相关策略。
关键词: 调频广播电视发射天线技术维护
DOI:10.12721/ccn.2025.157350
基金资助:

调频广播电视发射天线技术是我国广播电视行业的关键技术,也是全社会都比较关注的技术。调频电视发射天线技术的功能性强,可以让用户体验到良好的播出效果。调频广播电视发射天线技术在不同环境中有着不同的特征。目前,调频广播电视发射天线技术不断的改革、创新,目的就是为用户提供舒适的声音和稳定的电视画面。调频广播电视发射天线技术改善了我国广播电视行业的运营,提高了调频广播电视的运行水平。

1、调频广播电视发射天线技术的分析

调频广播电视发射天线技术包括调频广播发射和电视发射两种,对这两种技术做如下分析:

1.1调频广播发射

我国使用的广播电视无线发射技术,是以立体声调频设备为基础完成的。立体声调频发射设备具有抗干扰等良好的功能优势,其在广播电视行业中是较为先进的设备。调频广播发射应用时,有两种调频方式,分别是直接调频与间接调频[1]。在切换频道时可以简化调频广播发射期间的程序,提高便利水平,并保证单声道、立体声道调频的可靠性。调频广播发射时最为明显的优势就是允许同时有多个频道,进而发挥出广播电视的无线功能,多方位达到广播电视的播出标准,满足用户对节目的需求。

调频广播发射的信号实现规定范围内的调制,人们从接收端收听。调频广播发射的过程中较容易出现的问题,常见的有干扰信号,干扰信号是调频广播中无法完全避免的问题,干扰信号会直接叠加到传输信号上覆盖原有的广播,干扰信号传输的效果。目前调频广播发射中采用先进的发射技术,作用到接收端减弱或者删除干扰信号对原有信号的干扰,迅速恢复原有的传输信号,避免接收端出现杂音。调频广播发射技术改变了传统的使用方法,提高了广播的质量。

1.2电视发射

电视发射的结构与广播发射有很大的类似性,电视发射应该在专业设备及手段的帮助下进行[2]。电视发射中使用的发射机,要求有较宽的频带,比如我国的数字电视广播、模拟电视广播中,均采用的是8MHz宽带,这就要求电视发射中有非常高的线性标准。电视发射为了达到可靠性的标准,固态发射机器中应配合功率合成技术,而且功率合成技术也是电视发射机未来的发展方向。比如电视发射中的全固态发射机,其采用的是功率合成技术,输出的功率具有任意增加的优势,在根本上提高电视发射的可靠度,因此全固态发射机成为电视发射机的重要设施。

2、调频广播电视发射天线的技术方式

调频广播电视发射天线技术中常用的方式有4种,分别是天线的极化方式、天线的增益、天线的输入阻抗以及天线的主瓣。结合调频广播电视发射天线技术的应用做如下分析:

2.1天线的极化方式

天线的极化方式是指电场矢量端点会随着时间变化而表现出一种状态的运动轨迹[3]。极化天线就是专门用于辐射某种电磁波的天线。发射天线辐射出的电磁波表现为3种形式,线极化、圆极化以及椭圆极化,线极化波在矢量空间中是固定状态的电磁波,线极化波和水平地面为平行状态时定义为水平极化,而与地面垂直时就定义为垂直极化波,还存在一种极化波既不属于水平极化,也不属于垂直极化,其和地面的关系为倾斜状态,这种极化波定义为斜线极化。整个电场矢量的运行周期中,平面内与传播方向垂直的端点,运动过程中表现出的轨迹为圆形,其可定义为圆极化,以电磁波传播方向为出发点,顺时针一侧定义为右旋极化,逆时针一侧定义为左旋极化,如果运动轨迹为椭圆状态,就可以定义为椭圆极化。

2.2天线的增益

天线增益用于评定天线朝向收发信号的能力,其为调频广播电视选择发射天线技术的主要参考数据。一般情况下,减小天线垂直面辐射的波瓣宽度可以实现提高天线增益的目标,这样能够让天线在平行状态中实现全方向的辐射。调频广播电视发射天线如果所处的环境条件一致,天线增益升高以后,电磁波传输的距离会明显变远[4]。天线是发射的中心,从中心向外部发射形成空间立体的图形,空间是处于变化的过程中,这样在空间中形成立体模型。天线辐射时含有几个特别的特性,分别是场强、相位、极化以及功率密度。天线增益分析中,场强与功率的方向图经常用到。天线增益描述天线方向时,需运用E、H面作为方向来准确表述,其中E面是把天线的中心当做基准,在相同平面上与其平行的是天线的传播方向、极化方向。射线角度上、极化波场强可以确定E面的图形。

2.3天线的输入阻抗

调频广播电视发射天线技术中的天线的输入阻抗,专门用于反映出输入状态下电压和电流的比值关系。当天线输入阻抗为纯电阻时,表示天线和馈线连接状态最佳[5]。天线输入阻抗为纯电阻,表示馈线终端不会出现驻波、功率反射,这时天线频率及输入阻抗不会出现过激烈的变化。天线匹配中最重要的工作内容就是去除天线输入阻抗中的电抗分量,天线匹配中采用驻波、回波、反射系数以及行波系数来表现出匹配后的优势。上述四个系数之间存在着明确的关联,可以按照个人的习惯选择运用的系数,其中驻波是使用量最多的,有利于提高天线匹配的水平。

2.4天线的主瓣

发射天线主瓣中的参数包括波瓣宽度、主瓣、副瓣、副瓣电平以及前后比,分析这几项参数的意义,如:(1)波瓣宽度,其描述了一种夹角,也就是主瓣功率密度最大值的一半;(2)主瓣,其为最大方向上的辐射波瓣;(3)副瓣,方向图内主瓣以外的所有波瓣都定义为副瓣;(4)副瓣电平,其表述的是比值分贝值,也就是主瓣最大功率与副瓣最大功率;(5)前后比,专门用于方向图内的数学表达。

3、调频广播电视发射天线技术的特征

3.1发射天线技术特征

调频广播电视发射天线技术在正常使用中,其构成分为音频发射技术以及图像发射技术。根据天线发射特性的差异,发射天线技术的特征概括为输入特征、输出特征。输入特征在调频广播电视发射天线技术中以音频、视频的信号为主要体现点,其发射的内容非常单一,输出特征与输入特征相反,其可丰富发射的内容,涵盖较大范围,保证发射内容的多样性。

3.2天线单通道传输合一

天线单通道传输合一这项特征是指图像通道以及音频通道的传输整合,把这两类通道稳定的结合起来,让调频广播电视发射能够有便利的条件。图像通道负责线性、非线性的失真传输,音频通道负责与音频相关的传输内容,各自有各自的传输责任。

4、调频广播电视发射天线技术的原理

调频广播电视发射天线属于一类无线电设施,天线在调频广播发射中利用电磁波感应的方式完成发射及接受信号的任务,同时利用视觉、听觉的感应方式处理发射及接收到的信息[6]。调频广播电视发射天线技术下信号传输到用户端,让观众能观看、收听到优质的广播电视节目。调频广播电视发射天线技术的原理分为天线发射原理和天线工作原理两个部分,具体分析如下:

4.1天线发射原理

调频广播发射天线技术是以非线性失真完成的信息传输,电视广播发射天线技术是以电流失真完成的信息传输。调频广播电视发射天线技术的特点较为明显,其可调试运行设备的音频功能,同时还负责调试传输的频率、振幅特征等,主要以AM噪声频带、FM噪声为主,达到处理电磁波杂音的目的。天线发射原理分析中可以发现,馈线承载着各个频段传输信号的声音功率、电磁波稳定性,天线发射信号以后,计算机视觉信息处理技术完成输出图像和声音的转换,为用户端提供优质的声音和画面。

4.2天线工作原理

从原理上分析可以发现,电视发射天线的原理类似于无线电,天线在整个信号传输中扮演着转换器的角色,信息从天线端发射到用户端。天线发射信号时利用射线角度向外完成特定距离、特定空间的信号传输。天线工作最开始,电磁场处于矢量运行状态,此时载波发生器会出现电流信号,话筒设备会把声音转为信号,接下来调制系统继续处理信号,让信号加载到高频电流端,用户端才能接收到可视的图像以及可听到的声音。天线工作中具有多频道调频的工作优势,可以让天线在不同的环境中保持稳定工作的状态。

5、调频广播电视发射天线技术的现状

本文从信号传输、安装方式、地区发展三个方面来分析调频广播电视发射天线技术的现状,具体如下:

5.1信号传输

随着广播电视行业的迅速发展,人们对广播电视的需求越来越大,广播电视逐渐成为人们娱乐生活的一部分。广播电视行业中,调频广播电视面临着较大的发展压力,为了满足人们文化需求,调频广播电视发射天线技术方面提出了较高的要求,既要保证人们能观看清晰、完整的画面,又要保证画面与声音同步,这样就要求调频广播电视天线发射技术能做到稳定,提供稳定传输的信号。调频广播电视天线发射技术现状分析中,为了实现信号稳定,常用的方法有:(1)强化信号发出端的技术,利用发出端来增强原始信号的强度,降低信号传输过程中的干扰[7];(2)信号传播的过程中采用保护方法来保证原信号的稳定性,达到排除干扰的目的;(3)提高接收端信号质量,从接收端排除干扰信号。信号传输的过程中,要求每个阶段都要做到稳定、规范,降低信号干扰的发生机率。

5.2安装方式

调频广播电视发射天线技术发展迅速,越来越多的先进技术应用到发射天线技术中,实际安装方式并没有跟上天线技术的发展速度,致使调频广播电视发射天线技术的安装方式存在缺陷。分析调频广播电视发射天线安装方式的现状,如:大部分用户觉得天线安装位置不合理,用户认为天线的安装位置越高越好,越高越能接收到稳定的信号,既不影响空间,也不会受到恶劣天气的干扰,实际天线安装时会面临着一些困难,尤其是安装费用方面,安装成本投入少,天线安装的过程中就会采购低性能的材质,天线安装之后潜在着较大的安全风险。安装方式不到位在很大程度上制约了调频广播天线发射技术的发展,增加了信号发射、接收的压力。

5.3地区发展

调频广播电视发射天线技术在全国范围内都有着明显的发展,只是不同地区的发展速度不一样,这也就会暴露出地区发展不平衡的弊端。调频广播电视发射天线技术应用的过程中,存在一部分地区信号接收较弱,有一少部分地区无法接收到调频广播电视信号,比如山区、偏远地区等,这些地区因地理位置原因限制了信号接收,直接影响到用户端的收听、使用[8]。地区发展不平衡是调频广播电视发射天线技术发展时应该重视的问题,扩大调频广播电视发射信号的覆盖面积,满足山区、偏远地区的信号接收,让更多用户能享受到调频广播电视发射天线技术带来的节目。

6、调频广播电视发射天线技术的管理

调频广播电视发射天线技术运行的过程中应该采取系统的管理方法,规范发射天线技术的应用。调频广播电视发射天线技术管理有利于降低天线技术故障的发生机率,规范发射天线技术的应用,更重要的是为用户端提供优质的广播电视节目。

6.1完善管理工作的机制

调频广播电视发射天线技术中包含的硬件设备比较多,常见的有天线单元设备、功分器、同轴转换器、馈线等,这些硬件设备一旦出现问题就会直接影响到天线的使用。发射天线技术管理中应该完善管理机制,制定符合实际情况的管理方案,同时制定应急处理方案,以便第一时间解决天线使用过程中出现的突发性问题。

6.2实现技术资源的共享

不同地区、不同类型的调频广播电视发射天线技术之间存在着一定的差异,天线技术管理中应采取差异性管理的方法,有针对性的制定管理方案,这时就要求各个电台之间做好技术资源共享的工作,各台之间相互学习管理方法,掌握技术管理资源,这样才能促进发射天线技术的稳定发展,还能提高天线管理的水平。技术资源的共享是天线管理工作的要点,各台的管理方案都具有借鉴意义,最终目的就是为了维护天线技术的运行稳定。

6.3有效处理常规技术问题

调频广播电视发射天线技术的管理工作,要具备处理常规技术问题的能力,比如构件受潮、接头故障等,管理中需配置专业的维修人员,管理中发现这些常规技术问题要给予正确的处理措施,提高天线的运行水平,最大化的降低信号损失问题。

6.4合理组织人员培训工作

技术管理工作中定期组织人员培训工作,以专项培训为主,增强工作人员的实践能力。人员培训工作有利于推进技术管理工作的进行,这样管理人员才能积极、主动的参与到技术管理工作内,确保技术管理的工作质量。

7、调频广播电视发射天线技术的维护

调频广播电视发射天线技术的维护主要是根据其具体的使用来制定维护计划,维护的过程中发现发射天线技术中的故障,重点维护好调频广播电视发射天线中的硬件设施,完善发射天线技术的运行环境。调频广播电视发射天线技术在使用和发展期间,运行维护强化了内部管理,及时发现天线技术中的一些异常情况,并且第一时间给出有效的处理措施。调频广播电视发射天线技术实施中,根据其具体情况总结一些可行的维护方法,具体分析如下:

7.1铁塔的运行维护

铁塔是天线的基础支柱,用于支撑天线架设,铁塔和相关构件长期位于室外的环境中,自然气候、生态环境等因素均会影响到铁塔的运行使用[9]。铁塔结构对发射天线技术影响比较大,不仅会影响天线信号发射的质量,还会出现安全事故。铁塔运行维护工作按照半年一次的频率组织,如有特殊天气,比如地震、超过八级的大风、强降水等,就要组织全方位的运行维护。铁塔的运行维护应安排专业的人员,分析铁塔日常维护的内容,如:(1)检查铁塔的基础结构是否有变形、沉陷等问题,检查天线及附近构件的弯曲状况,对弯曲构件实行维护;(2)铁塔结构中,螺栓松紧度要适宜,检查过程中应该拧紧所有的螺栓,要求整个铁塔的螺丝应同期完成,以免影响后续工作;(3)检查铁塔是否有锈蚀、腐蚀的问题,要求铁塔表层的涂油面积不低于90%,如涂层表面开裂面积超过25%,起膜面积超过40%等,就要组织涂漆维护工作;(4)冬季应重点检查铁塔结构是否有裹冰问题,根据现场情况判断是否需要及时除冰,以免铁塔裹冰而增加结构负荷。

7.2馈管的运行维护

馈管运行维护工作中的重点是发射机连接馈管的位置,连接处不能有打火、接触不良的情况,发现后立即维护。馈管和变阻器连接位置检查时,检查连接的牢固性,维护人员同时检查紧固螺丝、法兰盘等构件,保证连接处的密封性,处理好有可能发生漏水的位置。检查发射天线所有振子和变阻器的接触效果,保证分馈电缆线能有效接触,保证馈线所有电头都能稳定接触,并做密封检查。

7.3天线的运行维护

天线的运行维护措施有:(1)检查发射机的运行状态,使用仪表、仪器来检查发射机,明确天线工作状态和驻波比;(2)检查天线、桅杆结构并维护,定期组织好天线紧固件、天线振子等构件,如果现场发现问题就要立即组织维护工作;(3)运行维护时检查天线振子上是否搭接了其他物体,确保天线振子为稳固状态,及时处理好维护中出现的问题;(4)检查接地电阻,也就是铁塔、天线的接地电阻,电阻值需控制在1Ω之内,如发现电阻超过1Ω需快速处理,以免接地电阻过大而引起雷击侵害;(5)检查天线中安装的避雷设备,要求避雷设备常年处于正常状态,保护好天线结构。

7.4环境的检查检测

调频广播电视发射天线技术运行维护中,环境检查检测是一项重要的工作,环境检查的直接目的是确保发射机能正常运行。环境检查检测时,第一要检查天线所处的环境,天线架设在铁塔顶部,其所处的环境基本在空旷地域,如山坡,经常会遇到大风天气,大风会造成天线波动、机械振动,不利于金属构件的安全性,而且天线长期运行期间,在环境影响下也会出现风化、损坏的情况,在有工业污染的地区还要查看酸雨引起的螺丝锈蚀情况等,因此天线运行维护中应制定环境检查检测计划、周期,合理检查天线的运行环境,确保天线在室外环境中的安全性。

7.5不同项目的检测

天线运行维护中,不同项目检测内容分为两个部分。分别是功分器设备检测和主馈、分馈线路检测。

7.5.1功分器设备检测及维护

功分器设备检测及维护中,最先检查设备的安装效果,保证设备安装稳固,检测及维护中需排除功分器设备松动问题,检查关联接口处的温度,防止有温度过热的情况,关联口位置不能有裂缝,检查所有密封位置,这部分位置不能有老化的问题,也不能存在进水问题,针对现场出现的各类问题组织合适的维护工作。

7.5.2主馈、分馈线路检测及维护

主馈、分馈线路检测及维护中以连接位置的检测为要点,要求连接位置的温度不能超过环境温度10℃,温度超过标准后就要拆卸构件进行维护。主馈、分馈线路连接位置密封性要符合标准,材料不能有老化、漏气和松动的问题。除此以外,主馈线路的驻波参数也是维护的主要内容,检测驻波比例,防止驻波比例过大,确保发射天线为正常运行状态。现场可以采取分段检测的方法,判断驻波比例的变化状态,待发射机关闭之后,维护人员使用扫描设备检测天线结构,预防天线故障。

结束语:

从我国的调频广播电视发射天线技术的实施来看,此项技术中仍旧存在着一些缺陷,调频广播电视发射天线技术中不断的引入先进技术,目的是改进发射天线技术。调频广播电视发射天线技术应用的过程中,应该做好技术管理、维护的工作,这样才能保证调频广播电视的有效运行,满足用户的需求。调频广播电视发射天线技术成为社会较为关注的技术,此项技术保证广播电视信号的准确传输、接收,促使广播电视能够为社会提供更好的服务。我国调频广播电视发射天线技术存在较高的提升空间,技术中不断的吸纳新技术,提高调频广播电视发射天线技术的运行水平。

参考文献:

[1]赵军,龚林.调频广播电视发射天线技术及其维护措施[J].西部广播电视,2021,42(18):228-230.

[2]牛许强.调频广播电视发射天线技术及其维护技术[J].电子元器件与信息技术,2021,5(02):68-69.

[3]修玉涛.调频广播电视发射天线技术及其维护[J].通信电源技术,2021,38(03):151-153+156.

[4]王天柱.调频广播电视发射天线技术及其维护[J].电子世界,2020(19):112-113.

[5]陈红.调频广播电视发射天线技术及其维护[J].卫星电视与宽带多媒体,2020(13):151-152.

[6]闫维强.调频广播电视发射天线技术及其维护[J].卫星电视与宽带多媒体,2020(11):68-69.

[7]李辉.调频广播电视发射天线技术及其维护[J].中国有线电视,2020(03):305-306.

[8]张东豪.调频广播、电视发射天线技术及其维护分析[J].西部广播电视,2020(04):235-236.

[9]吴丽娜.调频广播、电视发射天线技术的维护[J].电声技术,2019,43(10):13-15.DOI:10.

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