我国电视发射天线系统
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实验研究前言为了确保电视节目的正常播出,每个电视台都关注着电视发射天馈系统的运行。
根据电视台发射地区的不同,其等级也不同,由于人员理念和素质等设备的运行和故障发生率也会受到一定程度的影响。
为了保证电视台的功能的发挥,电视台应该对电视发射天馈系统进行定期的维护和检修,并且应该测试系统的性能。
1.电视天馈系统概述电视台发射系统中,最重要的组成部分就是天馈系统,这个系统的地位与机房和发射塔的地位相同,都不可以忽视。
电视天馈系统一般有两个部分:第一,天线系统。
天线系统主要是向周围空间发射电磁波,并且完成电视节目的接受和播放。
天线的好坏直接影响着天馈系统的运行和信号的接受。
根据分类标准的不同,其天线可以分为吸盘天线、防盗天线和低增益天线等,这些天线有种自身的特点和优势,其按照也要结合地区情况。
第二,馈线系统。
馈线系统的安装影响着天线性能的发挥,馈线材质、粗细的不同都会影响其性能,从而对通讯产生影响。
馈线是电视台与天线连接的重要和设备,在选择时应该尽量的缩短馈线的长度,提高传输的功率,增强信号的转换率。
电视天馈系统可以保证电视台的正常运行,也能保证受众得到良好的收看效果。
2.电视发射天馈系统常见故障■■2.1■天馈系统进水故障天馈系统线路故障主要就是由于天馈系统进水造成,这也是天馈系统的好藏剑的故障,而且这些故障一般都是发生在雨后,所以维修人员应该注意对系统的维护,注意天气变化,并且在雨后要及时的进行检修。
2.1.1 主馈管进水主馈管进水是一种严重影响电视收视效果的故障。
当主馈管进水时电视的发射机的工作也会不稳定,而且发生功率会增大,驻波比也会明显变坏,直接导致电视的视觉效果改变,出现重影,严重时还会将功放管烧毁。
主馈管是否进水可以利用充气机充气进行检测,看其是否漏气,若是主馈管进水漏气则说明主馈管中存在积水,需要在滴水弯屈处进行打孔,使主馈管中的积水排尽,然后用密封胶将其密封好。
主馈管进水故障解决后,还应该对天馈系统进行查看,看主馈管是否还有其他地方进水,并且观察铁塔的绑线,了解是否是由于其绑线松动引起进水,若是有损坏要技术焊接,也样才能避免这样的事件再次发生。
电视发射天线的种类电视发射天线是电视信号的重要传输装置,主要用于将电视信号发送到接收器,使电视节目能够在用户家中的电视机上播放。
根据不同的工作原理和使用场景,电视发射天线可以分为多种类型。
下面将详细介绍几种常见的电视发射天线:1.家用室内电视发射天线:家用室内电视发射天线是最常见的一种电视发射天线,通常用于户内环境中。
这种天线采用电磁感应原理,通过接收电视信号并将其转化为电流,然后传输到电视机上进行解码播放。
家用室内电视发射天线的特点是安装简便、接收范围广、使用便捷。
2.室外电视发射天线:室外电视发射天线是安装在建筑物屋顶或外墙上的一种天线。
它能够接收到更远距离和更稳定的电视信号,并传输到电视机上。
室外电视发射天线通常具有更高的增益和方向性,可以减少来自不同方向的干扰信号,提高接收质量。
3.卫星电视发射天线:卫星电视发射天线主要用于接收卫星信号,并传输到接收器中。
这种天线通常有很高的增益和宽频带特性,能够接收到卫星信号源提供的高质量电视节目。
卫星电视发射天线一般安装在户外,位置尽量避免被建筑物或树木遮挡,以保证信号接收质量。
4.有线电视发射天线:有线电视发射天线是一种特殊的电视发射天线,主要用于有线电视系统中。
它将有线电视信号发送到用户家中的接收器,用户可以通过有线电视接收器观看电视节目。
有线电视发射天线的特点是信号传输稳定、不受天气和地理条件影响,适合长距离传输和大规模用户接入。
此外,还有一些其他类型的电视发射天线,如地面数字电视发射天线、车载电视发射天线等,它们根据具体的使用场景和需求有所不同。
总的来说,不同类型的电视发射天线在工作原理、信号传输距离、天线特性等方面各有差异。
用户在选择电视发射天线时,应根据实际需要和使用环境来选择适合自己的天线类型,并注意天线的安装和调试,以提高信号质量和观看效果。
广播电视发射天线技术及应用摘要:广播电视发射天线是广播电视发射系统中的重要组成部分之一。
本文对广播电视发射天线的原理进行了分析,从发射天线的基础知识、分类、运用等方面进行论述。
为广播电视发射天线设计、设置提供了依据,同时要远离天线电磁污染幅射区,使广播电视发射天线技术应用更为广泛。
关键词:发射天线技术应用随着科学技术的不断发展,广播电视发射天线技术得到广泛的应用,从过去的高能耗、低质量、故障多的电子管发射机,逐步跨入了广播电视发射天线的数字化时代。
特别是随着新技术的不断涌现,使广播电视发射天线不断推出新的技术,用新的科技改造和发展了广播电视发射天线这个传统媒体。
1、广播电视发射天线的概况广播电视发射天线是广播电视发射系统中的重要组成部分之一,而天线又是发射系统的重中之重。
广播电视发射天线主要有天线的输入阻抗、天线的极化方式、天线的增益、天线的主辦等性能组成的。
天线的输入阻抗是应用天线与馈线的连接,输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接,是天线输入阻抗,也是馈线的特性阻抗,天线的输入阻抗随频率的变化而变化。
天线的匹配就是要消除天线输入阻抗的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线;天线的极化方式就是天线辐射的电磁波,极化是电场矢量随时间变化运动轨迹的形状和方向。
天线增益是衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,也是发射天线最重要环节。
一般来说,天线增益的提高主要依靠减小垂直面,而在水平面上保持全向的辐射性能。
天线的主辦可以用主辦宽度这一参量来表示天线功率辐射击是否集中等,这些就构成了广播电视发射天线。
广播电视发射天线是一种导行波与自由空间波之间的转換器。
是广播电视主要的发射机输出的声音图像及其信号,转换成空间电磁波信号,并使电磁波能量向水平方向集中,为此各频段的天线在发射塔上,组阵来提高增益。
组阵后天线空间方向性得到增益,就可以通过建立数学模型,并利用计算机进行处理,得到最佳可视化。
这就对利用广播电视发射天线,进行覆盖规划起到了十分重要的意义。
图1 天线发射原理简图
图2 发射天线的空间辐射方向图
效果就会增加;但层数太多造价就高,距离近了反而接收不好。
如果天线高度太高了,还要使主射束向下倾。
(2)极化的影响。
由于铁塔和馈有效发射功率低,容易烧坏天馈系统
和发射机。
(6)发射天线的带宽要足够,并
且驻波比都应满足小于1.1的要求。
因
滤波器的作用是使无效信号尽量
被限制的同时有效信号尽量能通过,
这就对其带宽边带效应要求相当高。
多工器的作用是利用频带较宽进
图3 贵州省广电局八四一台发射系统分布图。
广播电视发射天线应用探析一、引言广播电视发射天线是广播电视传输中的重要设备,它的设计和应用直接影响着广播电视信号的传输质量和覆盖范围。
随着科技的不断进步,广播电视发射天线的应用也在不断发展和完善,本文将就广播电视发射天线的应用进行探析。
二、广播电视发射天线的原理和分类1. 原理广播电视发射天线是将各种电信号转换成无线电磁波进行传播的设备。
它的基本原理是利用振荡电流产生电磁波,通过天线进行辐射,将电信号转换为无线电磁波信号发送出去,以便接收设备可以接收到这些信号。
2. 分类广播电视发射天线根据其工作频率和馈电方式的不同,可以分为多种类型,主要包括定向型天线、非定向型天线、定向天线、非定向天线等。
每种类型的天线都有其特定的应用场景和优势。
1. 定向型天线定向型天线是指在一个方向上具有较高的增益,而在其他方向上则具有较低的增益的天线。
这种天线通常用于传输距离较远的地区,如山区或乡村地区,以保证信号的覆盖范围和传输质量。
某地区的山区广播电视发射台通常会选择定向型天线来进行信号传输,以保证这些地区的广播电视信号能够稳定地覆盖到每一个角落。
定向天线是指天线的辐射波束能够在水平方向上具有强烈的指向性。
这种天线通常用于需要进行精确定位和方向传输的场景,例如在阵列天线系统中,定向天线可以根据需要进行电子扫描,以实现信号的定向传输。
随着通信技术和射频技术的不断进步,广播电视发射天线的发展趋势也在不断变化。
未来,广播电视发射天线将会朝着以下方向发展:1. 定向性和指向性增强随着通信网络的不断发展,对于广播电视发射天线的定向性和指向性的要求也会更加严格,未来的发射天线将会更加注重其在水平和垂直方向上的指向性增强,以提高信号传输的精准度和可靠性。
2. 多频段适配未来的广播电视发射天线将会更加注重其在不同频段下的适配性,尤其是在5G时代,将会对发射天线的频段适配性提出更高的要求,未来的发射天线将会更加重视其在多频段下的适配性。
广播电视发射天馈系统常见故障及应对措施作者:王国强来源:《卫星电视与宽带多媒体》2024年第05期【摘要】发射天馈系统在广播电视系统中占据着重要地位,只有建立一套完整的天馈系统,才能保证广电节目正常播出。
广播电视系统的独立性特点明显,天馈系统多通过天线装置发出信号。
天馈系统电极为单极化,容易增加故障几率,再加上系统结构组成复杂,检修难度大,严重影响广电节目的播出安全。
本文重点分析了广电发射天馈系统的故障问题,并提出科学的故障处理对策,仅供参考。
【关键词】广播电视;天馈系统;常见故障中图分类号:TN92 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2024.05.015现代科技推动了经济发展,为互联网技术、短视频技术发展提供技术保障,但新型媒介形式严重冲击了广播电视行业的发展,因此要做好技术升级与转型,如融合广电媒体、互联网技术,通过人工智能实时监控天馈系统,形成完整的系统架构与流程,提升天馈系统的利用率[1]。
此外,天馈系统运行效益会直接决定广电行业的发展,随着通讯技术的创新发展,公众对智能手机的依赖度高,一旦出现网络卡顿情况,就会影响用户的使用体验感。
技术学者对天馈系统的研究日益加深,再加上互联网行业发展挤占了广电生存空间,为了积极应对激烈的市场竞争,广电企业必须重视技术研发与改革。
本文主要围绕广电发射天馈系统展开讨论,详细介绍系统常见故障问题并提出应对措施,希望能推动我国广电事业的长久化发展。
1. 广播电视发射天馈系统的运维价值1.1 提升发射效率管理和维护天馈系统,有助于提升信号发射效率,加强信号发射质量。
对于信号覆盖的用户,有助于加强信号接收质量,为用户提供优质的信息服务。
现代科技快速发展,相应提升了天馈系统的设计、应用水平,特别是馈线、天线设计[2]。
在传统天馈系统中,馈线类型、长度的限制非常多,相应地影响信号传输过程,但使用新型馈线传输天线信号,能够加强广电信号传输质量。
中华人民共和国广播电视行业标准GY/ T 5051 ——94 电视和调频广播发射天线馈线系统技术指标1 主题内容与适用范围本标准规定了电视和调频广播发射天线馈线系统的各项技术指标应达到的数值。
本标准适用VHF,UHF 电视和调频广播发射天线馈线系统。
本标准不适用与其他频段和其他用途的发射天线馈线系统。
2 引用标准GB 7400.2 广播电视名词术语无线电广播GB 6643 通用硬同轴传输线及其法兰连接器总规范GB 6644 通用硬同轴传输线及其法兰连接器详细规范3 术语解释3.1 电视和调频广播发射天线馈线系统(本标准中简称天线馈线系统)天线馈线系统是由一个或若干个发射天线单元及一些相应的馈电部件(包括分馈电缆,功率分配器,移相器,调配器,测试节,主馈电缆,接插件等)构成的发射系统。
3.2 电压驻波比(简称驻波比)馈电线(或传输线)终端接负载时,由于负载阻抗与馈电线的特性阻抗不完全匹配,在馈电线上产生电压驻波。
驻波电压的最大值与最小值之比值,称为驻波比,用符号S 表示。
3.3 天线的极化极化是电磁场的一个特性,它描述场矢量端点随时间变化的轨迹和取向。
3.4 天线增益一个无损耗参考天线输入处所需功率(Po)和一个为了能在给定方向在相同距离上产生同样功率通量密度的同样场强时的给定天线输入处所需功率(Pa)比,通常以dB 表示。
如果无特殊注明时,增益是在最大辐射方向的增益,增益概念也可以是对特定极化而言。
根据参考天线的不同,天线又增益可分为:a 绝对增益或无方向增益(Gi)——当参考天线为自由空间的无方向天线b 相对半波偶极子增益(Gd)--当参考天线为自由空间的半波偶级子且赤道平面包含给定方向;c 相对短垂直天线增益(Gr)--当参考天线为远短于1/4 波长的直线导体而且垂直于包含给定方向的完全导电平面。
本标准采用b 项所定天线增益。
3.5 水平面方向图和垂直面方向图天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角坐标(θΦ)分布的图形称为天线 1 方向图,用辐射场强值表达的称场强方向图电视和调频天线的方向性通常以水平面方向图和垂直面方向图来描述,两者均为场强方向图,而且采用归一化数值在与大地平行的平面内的场强方向图称为水平面方向图在特定的水平面角Φ上与大地垂直的平面内的场强方向图称为垂直面方向图3.6 天线水平方向图的圆度(简称圆度)水平面全向辐射天线的水平方向图中电场强度的最大峰值(Ep)与最小谷值(Ev)比值,取分贝数的一半为该方向图的圆度,用符号C 表示3.7 波束下倾角为减少电波向上半空间辐射的能量,提高电波能量的利用率,常使电视和调频广播发射天线垂直面方向图中的主波束向地面倾斜一个角度,此角度称为波束下倾角3.8 零点填充多层的电视和调频广播天线的垂直面方向图的主波束和副波束间往往出现电场零点,利用各层天线单元馈以不同功率。
调频广播电视发射天线技术常见问题及维护措施摘要:广播电视发射天线技术是广播电视行业中至关重要的一环,近年来它的发展引起了业界的极大关注。
为了确保技术的应用效果以及广播信号的稳定传播,必须加强对调频广播电视发射天线系统的维护工作,保证调频广播电视发射天线技术在实际应用中的效能。
因此,在实际工作中,需要对调频广播电视发射天线技术给予更高的重视,并针对技术运行中可能存在的问题进行深入分析,采取切实有效的措施来进行系统维护,从而进一步提升广播电视信号传输的质量。
关键词:调频广播;电视发射技术;天线系统;维护;常见故障引文随着科技的不断进步,无线广播电视系统在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
在这个系统中,广播电视发射天线技术是其核心之一,直接影响着信号的传输和接收质量。
近年来,广播电视发射天线技术得到了迅速的发展,并逐渐成熟起来,有效地保证了广播电视信号的传输质量。
然而,随着社会的不断进步,民众对电视节目的需求也越来越高。
他们希望能够获得更稳定、更清晰、更多样化的广播电视信号。
为了满足民众的这一期望,我们需要重视调频广播电视发射技术的应用,并加大对其维护和优化创新的力度。
在日常工作中,我们应该注重广播电视发射天线设备的维护和升级,确保其运行状态良好。
同时,我们还应积极推进技术的创新,不断引入先进的发射天线技术,以提升信号传输的效果和质量。
通过这些努力,我们将为广播电视行业的健康发展打下坚实的基础,为民众提供更好的电视观看体验。
一、调频广播电视发射天线技术的相关概述(一)基本概念1.调频广播发射技术调频广播发射技术的设备和优化对于提供稳定的应用效果起到了关键作用。
通过调整发射频率,技术功能得到了增强,使得广播信号传输更加可靠。
基于立体声调的发射调频不仅能够确保技术性能的优势,还能在广播发射过程中根据需要灵活选择单声道或立体声道调频,实现操作的简捷和功能的多样化。
此外,采用多个频道模式和不同角度的信息传输可以进一步提升广播发射的整体效果。
浅析广播电视发射天线的常见技术故障及其对策广播电视发射天线是广播电视系统中非常重要的组成部分,它的性能和稳定性直接影响到广播电视节目的传播质量和覆盖范围。
由于各种原因,广播电视发射天线常常会出现故障,影响到广播电视的正常工作。
本文将对常见的广播电视发射天线技术故障进行浅析,并提出相应的对策。
广播电视发射天线可能出现的故障之一是天线参数失配。
天线参数失配主要包括频率失配、驻波失配和天线阻抗失配。
频率失配是指天线工作频率与发射机频率不匹配,可能导致天线无法正常工作或工作效果下降。
驻波失配是指输入和输出端口的驻波比超过了规定范围,导致信号反射和能量损耗加大。
天线阻抗失配是指天线输入和输出端口的阻抗与上下游设备的阻抗不匹配,导致信号反射和损耗增加。
对于这些失配问题,可以通过定期检查天线参数、频率校准和调整天线阻抗来解决。
第二,广播电视发射天线可能出现的故障是辐射部分故障。
辐射部分故障主要包括天线辐射元件(如天线振子)损坏、辐射阻抗调整不当等。
天线辐射元件的损坏可能导致天线辐射效率降低或无法辐射出规定波束。
辐射阻抗调整不当可能导致天线辐射波束不正常或频率响应不均匀。
解决这些故障可以通过定期检查天线辐射部分的连接情况、调整天线辐射阻抗并更换损坏的辐射元件来解决。
广播电视发射天线可能出现的故障是天线固定部分故障。
天线固定部分故障主要包括支撑结构损坏、天线倾斜或偏移等。
支撑结构的损坏可能导致天线整体倾斜或变形,进而影响天线波束的方向和质量。
天线倾斜或偏移可能导致天线辐射方向和辐射强度发生变化,影响信号覆盖范围和传输质量。
解决这些故障可以通过定期检查天线支撑结构的稳定性、调整天线倾斜和维修支撑结构来解决。
第四,广播电视发射天线可能出现的故障是天线系统连接故障。
天线系统连接故障主要包括馈线连接松动、馈线损坏和接地故障等。
馈线连接松动和损坏可能导致信号传输中断或衰减,影响信号的传播质量和强度。
接地故障可能导致天线工作环境不稳定,影响天线的工作效果和寿命。
悬空调频发射系统天线的研究
刘敏
【期刊名称】《广播与电视技术》
【年(卷),期】2024(51)5
【摘要】本文深入研究了悬空调频发射系统的设计与应用。
文章对常见的调频天线类型进行了全面的分析与评估,确定了最适合悬空调频发射系统的天线形式,并对不同电气参数和安装方式下的覆盖效果进行了仿真计算。
本文的研究成果为调频广播覆盖提供了多角度的解决方案,具有重要的理论与实践意义。
【总页数】4页(P102-105)
【作者】刘敏
【作者单位】中央广播电视总台
【正文语种】中文
【中图分类】TN834.3
【相关文献】
1.为调频发射机增添假负载及天线交换系统
2.无线调频发射系统之天线设计
3.调频天线质量对广播电视发射台系统的安全播出的影响
4.调频电视发射机天线倒换控制系统的设计与实施
5.混合极化天线在调频无线发射系统中的应用
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调频广播电视发射天线技术及其维护措施摘要:随着新时代的到来,广播电视也得到了日益频繁的应用,已成为人们日常生活的一个重要内容,因此,对于广播电视发射天线技术提出了更加严格的需求,我们一面加大广播天线发射技术的研究,也要能加大相关维护技术方面的学习。
关键词:调频广播;电视发射技术;保养;常见故障1.调频广播电视发射天线的技术概述1.1调频广播发射技术调频广播发射技术在使用过程中,与多种设备发挥作用密不可分,主要由发射机组成、同轴切换器,多功能器及天线。
在平稳的大环境中,调频广播发射技术可以实现发射频率不断提升,以及对发射时间,立体声的控制等等,这也部分反映了调频广播发射技术的灵活性、多样性等等特征,适应了广播电视行业发展的需要。
目前我国普遍使用的调频广播发射技术是立体声调发射,这种发射调频方式能够最大程度上反映调频广播发射技术所具有的各种特性。
在广播发射技术日益进步的今天,立体式调频设备也越来越显示出其重要性,且广播发射技术的应用为直接、间接2种调频模式平稳过渡,高效协作,为实现调频创造条件。
并且,调频广播发射技术的应用流程效率高、便捷的特性使工作人员还能随意选择单声道或者立体声道进行发射过程中的调频。
另外调频广播发射技术还支持不同频道方式的运用,使得广播发射的功能呈现出多样化的特征,能完成多角度信息传输,确保广播发射的效果得到一定的改善。
1.2电视发射技术电视发射技术的优势在于其宽带性能良好,且在数据传输中与其它发射模式相比,信号传输效率高、传播质量较好。
配置了先进仪器及基础设备之后,广播电视台通过电视发射技术,能够对各种信号进行科学的调节和处理,实现了信号的精准发射。
就拿全固态发射机来说吧,它尺寸小,集成性强,实用性高,就电视发射技术而言,其主要功能就是负责把来自信源的信号传送到规定的通道,传输时被放大,以促进功率放大器的运行。
并且电子发射管被广泛地应用于无线电广播,通信中、在电视发射设备及工业高频设备领域,为主要电子器件之一,与全固态发射机相比较,它的发射效率在75%以上,能够显着减少发射过程中产生的能耗,对发射效率,品质等方面提供了可靠的保证。
技术维护一、引言卫星发射天线作为卫星地球站关键的播出设备,是卫星地球站正常运行的最后一个关键环节。
天线是否能够正常工作,其控制系统起着非常重要的作用。
天线控制系统最主要的作用,就是保证天线能够实时准确地对准特定的卫星。
二、系统的原理广西广播电视地球站使用6米卫星发射天线作为备用发射天线,其天线控制系统(ACS)适用于交流电机驱动的两轴中小型C波段卫星通信地球站和卫星电视单收站的自动控制。
天线控制系统主要包括天线驱动单元(ADU)、天线控制器单元(ACU)、信标机、天线角度传感器(旋转变压器)、交流电机及限位保护装置等。
如下图1天线控制系统示意图。
ADU(天线控制单元)的功能是控制方位、俯仰及极化三个电机驱动天线转动。
ADU控制方式有两种,一种是LOC(本地)控制,一种是ACU(天线控制单元)控制。
LOC本地控制,是通过按键,发送控制指令直接驱动天线方位、俯仰及极化三个电机工作。
ACU天线控制方式,是通过ACD天线控制编码向ADU发送指令,通过ADU来实现驱动天线转动。
ACU是整个跟踪控制系统的核心。
它根据天线方位(AZ)、俯仰(EL)和极化(POL)传感器的电压,通过换算后,显示天线实时方位角度、俯仰角度、极化角度;根据面板操控键盘的状态、跟踪接收机的收到的卫星信标电平及天线状态产生控制命令,送到ADU,并把ADU 送来的状态(限位、系统故障等)显示出来。
6米卫星发射天线控制系统工作原理及维护梁积晶 蒙青屏 覃赞锋(广西广播电视地球站)摘要:本文主要介绍了6米卫星发射天线控制系统的工作原理及基本操作,对日常安全播出工作中遇到的故障进行分析处理。
关键词:天线驱动单元;天线控制器单元;旋转变压器;限位开关图1 天线控制系统示意图视听 • SHI TING 2019年 第 5 期 133134视听 •SHI TING 2019年 第 5 期技术维护三、系统的基本操作(一)ADU操作说明ADU的功能是控制方位、俯仰有极化电机驱动天线转动,ACU对天线的控制也要通过ADU来实现。
当前我国电视发射天线系统存在的一些问题及解决方法吕传和近十几年来,由于四级办广播,我国的广播电视事业得到了飞速的发展,各省市都有电视台。
各县市都有转播台,甚至不少乡镇都建有差转台。
就是这些发射台转播台在全国担负着86 • 2%的无线覆盖率任务。
但我们广电系统长期以来重宣传、轻技术、技术行业中重播控、轻发射,发射行业中重发射机、轻发射天线。
发射天线成为整个广播电视系统工程中的轻中之轻。
在广播电视系统中,除了专业部门外很少有人重视、了解研究发射天线,因而天线系统中较普遍地存在着一些问题,从而造成了场型覆盖不好,发射效率变低、资源能源浪费严重。
为此对当前国内广播电视系统天馈线系统中较普遍存在的一些主要问题进行讨论如下:一、片面追求天线层数而导致了垂直场型的变坏我们不少电视台,特别是部分县市级台,为了尽量扩大本台的覆盖范围,在发射机功率限于规划而被限定的情况下,片面的追求天线的层数,以增加天线增益而扩大本台的覆盖,有的台采用8层或8层以上偶极子天线,或8层蝙蝠翼天线,结果覆盖并不理想,造成近区收看不好,远区有时也收不好,在高山上,甚至在飞机上才能看好。
有的在城区收看不好,而在县外(非覆盖区)反而能收看好。
其主要原因是天线增益太高,造成垂直方向图主瓣过窄,零点太多,而没有采取波瓣下倾和和零点填充措施而致,如图 1 所示。
因此欲用多层增益天线,必须注意以下几个问题:1、适当选择天线层数天线层数(增益)并不是越多越好,我们必须根据实际覆盖要求,对天线层数进行合理的选择,图2示出了6层翼型天线和12层翼天线的垂直方向性图。
从图2中可以看到,在发射机输出功率相同的情况下,在低于水平面00—2. 5。
(即肋=0°—2. 5° )时,12层天线对应的服务场强要强。
而在2. 5。
<7。
之内的6层天线对应的服务场要强。
即在近区内场强要强。
这是因为当天线层数越多时,其垂直面的方向性越尖锐,因而远区场强增加,而近区场强减弱。
多层蝙蝠翼天线在等功率同相馈电(指层与层之间)的情况下,其垂直方向性函数为:式中:Fo(9)是单一层翼型天线垂直方向性函数。
H为层与层之间的距离。
N为天线层数。
F(0) * ~一" (1 -"》I天线系统的垂直面方向图从式(I —‘1)可以看出,其垂直方向性与天线层数N密切相关。
图3示出了当h:k。
、同相位、等功率馈电时多层翼型天线的垂直方向性图。
图3中,曲线1、2、3分别为三层、四层、六层翼型天线的垂直方向性。
从图3可见,三层天线第一个零点出现在19029'左右,半功率点(0.707max) 对应的9角为10°左右。
即共波瓣宽度巩•。
二gy左右。
而6层天线第一个零点出现在9036 '左右,其半功率点(0 • 7叮ngx)对应的6角为30左右,即其瓣宽度约60左右。
可见6层天线比3层天线主波瓣尖锐的多。
因而远区场强增加,近区场强减弱。
故大功率电视台的天线层数一般不宜超过6—8层,小功串电视台一般不宜超过4—6层。
从式(1 —1)中还可见:这就是多层天线的零点,在此区域内严重影响接收,零点角9N= arcsin(N /Nh)。
可见零点与天线层数N与层距h 有关。
由图3还可见,层数越多,不仅主波瓣越尖锐,而且零点区也越多,使近区场强变弱。
1 « 1).从他續= 0.2、做好波束下倾及零点填充当天线层数(特别是多层)选定后,必须进行波束下倾和零点填充,如不进行波束下倾,如前所述,高增益天线主波瓣太窄且最大辐射方向沿水平方向,则最大辐射方向和电波落不了地。
造成能量的浪费。
如不进行零点填充,近区的零点区场强太弱,出现“灯下黑”现象。
此两项要求一般都由生产厂家,在天线设计生产中都已考虑到。
用户在工地按厂家要求进行安装。
波束下倾及零点填充一般有两种方法。
(一)机械方法机械方法进行波束下倾及零点填充就是选择一层或几层反射板,使其沿水乎方向下倾一定角度g4,因此此种方法较适合于超增益天线v反射板状天线二如偶极子天线、双环天线等等。
si ■郴垃.uad ■ mt 时”m多层天线出现零点的原因是上下层天线等功率同相位馈电,在此条件下,多层天线垂直方向性函数可用下式表达。
(1-2)式中A5 i)/山缁・血(Wk* Z)葺中用豊天建穆数SftftlRlS9MMS变址甫当F(9)二0时,可求出不同天线层数的零点。
求出零点后,当天线上、下等层功率同相位激励时,可使上层天线向下倾斜一个角度:肋‘=(9d+9d)/2 (1 —3)式中:9d是第一个零点9d是第二个零点如果N层天线,波束下倾的角度应为:9 ‘,= 9'/ N (1 —4)对于高山台,为了达到较好的覆盖效果,可使多层天线同时下倾角度勋’,则主波束下倾角为:A 9 ‘ N/ N (1 —5)A为倾斜板数二,电气方法电气方法进行波束下倾及零点填充较适用于中大功率电视台。
天线系统产生零点的条件是各天线单元在某一点产生的合成场强大小相等、方向相反。
当上、下层天线之间的馈电相位改变时,使合成场为零处不再为零,从而达到零点填充的目的。
如果我们把多层天线上、下层分为两组馈电,上层天线馈电电流为I。
,下层天线馈电的电流相位为I。
少上下层天线层间距为S,则波束下倾角度6与馈电相位的关系如下:& ■ 2 詁[心成0 ■(1-6)由下倾角9可求出下层天线的馈电相位8,根据&可确定各层各振于分馈电缆的电气长度。
当然此项工作最好借助于计算机来完成,使其既能满足零点填充又能满足束下倾的要求。
一般要求,第一个零点填充15%,第二个零点填充7%。
一般大功率电视台的波束下倾控制在30以内。
当N层天线分为两等分,采用电气方法波束下倾及零填充后,上、下层采用等功率,不同相激励,其垂直方向性函数可用下表示:JW - [(I + 片】常X • 10^9 ■盘)H * A DAn - iin( NnS/1 •(• Fg〉(j-7)式中:Kp= 11 /12 ,11 ,12分别是上、下部振子群的激励电流,8•是11 相对于I2的相位差。
N是振于层数。
S是振子层间距。
9为垂直面的变化角度。
F(QD)是单元振子的垂直方向性函数。
此外还可以采用改变上、下两部分振子功率比的办法来进行零点补偿。
通常功率比为7: 3。
但此时天线的增益要下降4 %左右,且还要增加专门的功率分配器,这就增加了天线的造价与成本,故此法较少采用。
二、由天线双工器而引起的场型及驻波比变坏目前在分米波电视频段,有不少电视台为了节省天线采用多部发射机共用一套天馈线系统,但没有注意到会产生两个问题,一是水平方向性不好,二是驻波比不好。
这主要是天馈系统设计不合理造成的。
天线系统有两种馈电方式,一种是等幅同相馈电,即一层天线四个方向的振于馈电相位机同,另一种是90°相位差馈电,即一层天线四个面振子的馈电相位差分别是90° 一般等幅同相位馈电由于反射波的相位相同互相叠加,使驻波比变坏,即使加上其它的补偿手段,匹配带宽也不易展宽。
而90°相位差馈电,使系统的反射波相位相反,互相抵消,因而其驻波比匹配带宽是比较宽的,在UIP可达xDMHz但其方向性图带宽即是很窄的,只能用一单频道,有些用户并没有注意到这一点,盲目使用天线多工器,致使服务区水平方向性图变坏,为什么其水平方向性固会变成窄带呢?因为90°相位差仅对单频而言的,当频率左右变化时,四个方向的相位不再是90°相位差关系,积累到第三个方向,相位差得更多,同时安装偏置尺寸,也是对于某一单频的,随着频率的变化,偏置尺寸相对也变,因此水平方向性图变坏。
如果在实用中取两频道的中间频率制造分馈电缆来产生相位差及安装天线的偏置尺寸,则两频道的方向图都不好,如果取单一频道来制造分馈电缆及安装偏置尺寸,则一个频道方向性图好,另一个频道则不好,如果三个频道三工,问题会更大。
在实用中如何来解决这一问题呢?既能照顾到系统的水平方向性又能展宽系统的驻比带宽。
我们做如下讨论:如果我们把N层天线分成上、下两部分,如图四所示:J? 4 5itf極黃規的一沖玉険方味图4反射板天线系统的一种安装方法.下层天线的支架比上层天线支架长V4,而上层天线分馈电缆比下层短V4o而功分器输出口各分馈电缆上的相位相同,因而对远区某一点P的合成场相位是相同的。
对于天线系统来说,由于电缆的V4波程差造成了反射波k/2的相位差,使反射波相互抵消。
从而达到了展宽驻波比带宽的目的。
当工作频率左右移动时,电缆中的V4和支架中的V4同时变化,使P点合成场相位始终是同相的。
因此这种安装方法具有较宽的方向性图带宽和驻波比带宽。
是多部发射机共用一套天线较理想的一种安装方法。
三、忽略了系统匹配而导致了系统效率与增益下降众所周知天线增益系数:G=qAD qA是天线的效率D是方向性系数D与天线的型式、工作波长、层数、层间距等因素有关。
9A与系统损耗,特别是整个系统的阻抗匹配有很大关系。
理想情况下1A= 1, G= D,即天线的方向性系数等于增益系数,但实际情况1k工61,W D,使天线增益下降。
在实际工作中有一些厂家调试人员及用户并没有注意系统内各环节的阻抗匹配。
在调试天线时只关心系统总驻波比,没有充分注意到从主馈线、功分器、分馈线、振子之间的阻抗匹配,特别不注意分馈线与单元扳子之间的阻抗匹配,只凭理论设计的馈电铜皮及槽宽,不加任何调整,系统联接好后稍微调一下功分器电容盘即交工完事。
表面上系统驻波比可能达到要求,但各分馈电缆并没有与振子达到真正的阻抗匹配。
从功分器输出的功率有相当大一部分白白浪费。
另外有些厂家对分馈电缆也没有给予足够的重视,分馈线在整个天线系统中起到很重要的能量传输作用,从功分器输出的功率靠分馈电缆传递给各振于。
如分馈电缆本身质量不佳,也会造成天线效率降低。
另外有的厂家测量分馈线长度是取机械长度,用米尺量,而不是电长度。
分馈线电线的电长度不精确这就很难保证各振子之间的准确的相位差,特别是UID频段。
因而影响天线的方向性及场型。
所以为提高天线系统的增益及效率,应注意以下几个问题:1、首先精选分馈电缆及其电长度对分馈电缆要求要损耗小,驻波小,条件允许的话尽量选直径大一点的电缆做分馈线,以尽量减小损耗,如一波段四层翼型天线,每根分馈线约10M 16根分馈线共计160M,如分馈线质量不好或直径太小将有很大一部分功率白白消耗在160M的电缆上。
最好每根分馈线逐个测量,要求驻波比S名1.1。
为保证分馈线的电长度,基准起始分馈电缆要尽量取其半波长的整数倍(介质波长),因为半波长阻抗的重复性,可避免了由于分馈线本身的驻波比对整个系统的不良影响。
取分馈线的电长度可用扫描仪测量(有条件的话最好用网络分析仪)。