多发射天线论文（共9篇）
多发射天线论文 篇1
许多调频广播发射台拥有不只一部发射机, 同时要播出几套节目。如果每套发射机都要单独的天馈线播出, 则需要天馈线的副数要多;高空维护的作业量也很大。特别是在城市发射台, 一个铁塔上要安装多套电视发射天线和调频天线, 而塔上可利用的高度十分有限, 要增加节目, 往往很困难。因此, 用调频发射天线多工器实现多频道共塔广播应该是必然的选择。
多工器的定义
调频发射天线多工器具有很高的性价比。它是调频广播用来实现多部不同频率的发射机共用一副发射天线的设备。也就是将多路调频广播信号分别传送到、并各自以很低的衰减通过一个无源网络, 输出一个组合信号, 在各输入端各频道相互的干扰很小, 在一副天线上发射出去。这个网络就是多工器。“工”代表参与组合的频道。
多工器技术指标
多工器的技术指标, 是衡量多工器质量好坏的标准, 直接关系到调频广播的播出质量。
(1) 隔离度是指多工器对多个不同频率信号之间的隔离能力, 如果隔离能力低.就会在两个信号之间产生互调, 从而降低调频广播质量。一般要求隔离度优于40dB。
(2) 最小频率间隔:在保证性能指标的前提下允许双工器两个输入频率之间的最小间隔一般在1.2MHz左右 (桥式) 。
(3) 输入阻抗:50欧 (同轴) , 与调频发射机的输出阻抗相匹配。
(4) 输出阻抗50欧 (同轴) , 与天馈线的输入阻抗相匹配。
(5) 频率范围:87~108MHz (整个调频广播频段) 。
(6) 功率容量.多工器的功率容量要根据调频发射机的功率来确定。
(7) 插入损耗:小于0.25dB (指信号经过双工器以后引起的衰减) 。
(8) 输入端电压驻波比/VSWR:应小于1.2。
组成多工器的重要部件
为了使一副宽频带天线能够同时发送几个频道的节目, 首先需要一个功率合成装置。其次, 欲使节目彼此互不干扰, 频率选择装置是必不可少的。功率合成装置有多种, 其中最常用的是三分贝耦合器。频率选择装置是由高Q值谐振腔 (如同轴腔和波导腔等) 组成的滤波器。在特定条件下, 采用特殊的波导腔既可频率选择又能功率合成。三分贝耦合器具有功率分配和功率合成的双重功能。
组成多工器的另一个重要部件是带通滤波器。它能够通过大的功率, 产生小的插入损耗, 通带窄而平坦, 阻代特性良好。在调频广播中, VHF与UHF中最常用的滤波单元是1/4波长同轴谐振腔, 这种腔的空载品质因数在3000到10000之间。在UHF、L、C、Ku以及更高频段, 由于频率升高, 波长较短, 所以谐振腔可以在小尺寸范围内用波导管实现, 它的空载品质因数可以超过20000。
多工器的类型及其特点
多工器的种类很多, 近年来国内外常用的有以下几种:
宽带型:不采用谐振器件, 各输入端均成宽频带特性;所用器件少;不用调整。这类多工器各输入端之间的隔离度与各自输出端的负载匹配情况密切相关, 能达到的指标较低。在VHF多工器上很少使用。
星型:这类多工器的优点是方案简单, 成本较低。缺点是频率间隔大, 一般不小于2MHz, 否则隔离度达不到要求;输入路数也收到一定限制, 一般不超过3路。
桥式输入阻抗型:这类多工器的优点是在输入频道间的频率间隔较小, 一般小于1MHz;各个输入端的阻抗匹配比较好, 一般可以做到VSWR小于1.1;频道间的隔离度指标高, 可做到40dB以上。缺点是使用器件较多;带通的调整要求高;隔离度较低;成本很高。
混合型:上述三种多工器各有优缺点。当一个多工器的输入频道中最高和最低频率相差4MHz以上时, 就可以把星型和桥式输入阻抗型组合成“混合型”, 就能兼有两者的优点, 抵消部分缺点。混合型也是一种比较优越的型式, 也愈来愈多的被采用。
多工器的天线、馈线
多工器的天线、馈线比起单频道的天线、馈线要多具备两个特点:
(1) 宽频特性:要求在参与多工的的各个频道范围内的各项指标, 如输入阻抗、VSWR、场型及增益等都需要得到满足。
(2) 更高的可靠性:在多工系统中, 天线、馈线里任何一个环节发生故障, 都会影响不仅仅单个频道, 而且会影响所有频道的发射。因此, 在比较重要的发射台, 一般要把天线阵子群分成上下两半, 有两套主馈电缆同相馈电。即使在某一时间有一个发生故障, 则断开故障半, 整个多工系统仍能以低3dB功率发射。
多工器注意事项
多工器是无源器件, 它承受的功率要大于发射机的功率, 所以在安装调整好后, 一般无需进行再调整了, 但在使用过程中, 我们必须经常注意相关的弯头和铜管的接头及插芯, 由于长时间使用, 加上机房的震动, 可能会使以上这些东西出现松动现象, 所以我们要注意一下各个弯头及铜管接头的温度, 当接触不良时, 温度会很快上升, 碰到这样的问题必须及时解决, 或更换弯头, 或更换插芯, 把故障要处理在萌芽中。
结束语
在实际使用多工器时要具体问题具体分析, 既要考虑到系统的可扩展性和功率的提升性, 同时也要顾及到投资成本。对于应用在电视邻频道或频点很近的调频广播合成器, 系统的频率稳定性将是需要考虑的重要指标。
多发射天线论文 篇2
摘 要：广播电视无线发射系统中广播电视发射天线占据着非常重要的位置，广播电视发射天线作为调频广播和电视天线发射系统的重要组成部分，其功能性不言而喻，性能的发挥直接影响到广播电视系统的播出效果，并且在不同的环境下其所发挥的作用呈现不同的特点。
随着科学技术的进步，发射天线在技术上也不断地更新，有效地促进了广播电视技术的提升，但是在实际运行的过程中，还是会受到不同因素的干扰而影响到广播电视的播出效果，所以需要对其运行原理进行剖析，确保广播电视系统的稳定运行。
文中从广播发射天线及其原理入手，对广播电视发射天线技术的特性进行了分析，并进一步对广播电视发射天线技术的运用和维护进行了具体阐述。
多发射天线论文 篇3
文献[1]中介绍的差分检测是一种简单的适用于两个发射天线的,H.Jafarkhani,VahidTarokh将这种思想推广到多个发射天线的差分检测[2],当然这种方案也包括了前面己经提到的两个发射天线的情况。
1 多发射天线差分空时编码的编码
简单起见,本节首先讨论具体的编码,例如,G 41/2,且m=1即只有1根接收天线。所以在任意时刻,只有一个接收信号rl1,简记为rl,且它与发射符号S1,S2,S3,S4之间的关系如下:
上面等式可以重新写为:
其中
可以简单地证明下面的等式组也是成立的:
注意,对于S=(s1,s2,s3,s4)T,定义向量组V1(S),V2(S),V3(S),V4(S)如下:
容易看出这组向量组是正交的。因此对于具体的星座图符号S,向量组V1(S),V2(S),V3(S),V4(S)可以建立在由任意四维的星座图符号和它们的共轭组成的8维的空间4维子空间的一个基。如果星座图符号是实的,则向量组V′(S),V′(S),V′(S)仅仅包含向量的前四个元素。
它们构成了任意四维的实的星座图符号组成的空间的一组基。
假设使用一个有2b元素的信号星座图。对于Kb比特的一组,编码首先要计算符号S=(s1,s2,…,sK)T的K维矢量。接着用符号s1,s2,…,sK代替矩阵G中的不确定的元素x1,x2,…,xk,形成发射矩阵C。下面讨论如何对S=(s1,s2,…,sK)T进行非相关检测。
为了防止符号的混淆,假设Sv表示Kb比特组的第v块。同样,C(Sv)表示第v块数据对应的发射矩阵。即,Cn(Sv)是矩阵C(Sv)的第n列,它包含了从第n个发射天线连续发射的T个符号。
固定一组V,它包含了2Kb个单位长度的矢量P1,P2,…,P2Kb,其中每个矢量Pl是由实数据组成的,长度为K×1。定义任意一对一的映射β,将Kb比特映射到V中。以任意的矢量S1开始。接着假设Sv表示第v块的发射。对于第v+1块,使用Kb输入比特利用一对一的映射从V中选择向量Pl。接着计算:
其中V′k(Sv)是K维的向量,包含了V′k(Sv)的前K个元素。在接下来的时隙T内发射C(Sv+1)。从式(5)可以看出Sv和Sv+1是差分关系,这正是差分空时编码得名的原因。
根据上面的差分关系式,可以将这种差分编码方案用下面的原理图来表示。
2 多发射天线差分空时编码的译码
再次使用接收信号rl和发射信号之间的关系式,假设p=2k,k为码元的个数,p为发射的时隙数,n为发射天线数,所以编码速率是1/2。
根据式(3)定义:
也可以根据用于发射的向量S重写R得:
其中:
其中Λ(h1,h2,…,hn)是k×k的矩阵,其具体的定义可以参阅文献[3].
对于式(1)中的编码速率为1/2的编码G 41/2,Λ(h1,h2,…,hn)是4×4的矩阵,定义为:
分别对Kb比特的第v和第v+1块的Sv和Sv+1,使用G 41/2,对于每块数据得到8个接收信号。为了简化符号,记第v块数据对应的接收信号为r1v,r2v,…,r8v,第v+1块数据对应的接收信号为r1v+1,r2v+1,…,r8v+1。建立下面的向量:
接着,利用式(3)和式(4),可以得到:
因此,可以得到:
式(9)中N′=(η1,η2,…,ηk)。
因为V中的元素长度相等,所以为了计算Pl,接收机可以计算离R最近的V中的向量。一旦这个向量计算出来,利用β的逆映射就可以恢复发射的符号。式(9)和最大比合并的公式很类似。因此可以证明r面的检测方法在(4,1)系统中可以提供的分集增益为4。
式(9)中的系数只有在所有的系数|hi|i=1,2,3,4很小时才会很小,即从4个发射天线到接收天线之间的子信道都经历强衰落。这意味着衰落只有在4个子信道都仅有小的增益时很严重,即(4,1)系统的分集增益为4。
如果接收天线多于1个,则可以得到相似的结论[4]。这种情况下,假设只有第j个接收天线存在,用上面计算R的方法计算Rj。接着计算m个矢量Rj,j=1,2,…,m,离最近的V中的向量。再利用β逆映射求出发射的比特信息。很容易证明这时获得的分集增益是4m。
需要注意的是差分空时编码的发射编码矩阵仍是正交阵,这与空时分组编码是相同的,所以假设接收端可以准确估计信道状态信息的话,差分空时编码也可以用相关检测进行解码。
3 仿真结果
由参考文献[5]知仿真结果如图2所示,该图是发射天线为4,接收天线为1时相干和非相干BPSK调制的STBC的性能曲线图。
从图2中很明显可以看出,非相关检测比相关检测性能如预料的一样差3dB,尤其在高信噪比时。但是差分检测带来的好处是发射端和接收端都无需知道信道的状态信息,所以不需要发射训练序列进行信道估计,这不仅能简化接收端而且节省了资源。
参考文献
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[4]袁东风,张海霞.宽带移动通信中的先进信道编码技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2004.
广播电视发射天线技术与应用 篇4
极化作为一种形态，是在时间不断变化情况下电场矢量端点随之变化的运行轨迹，即天线辐射时所形成的电场强度。
根据电场强度与地面之间呈现角度不同，可以极化小分为垂直极化波和水平极化波。
在传播过程中，水平极化波需要贴近地面进行传播，这就避免会受到大地表面极化电流的影响，从而会导致电场信号在传输过程中迅速衰减，而垂直极化波传播过程中不易产生极化电流，不存在能量大幅度衰减的问题，所以信号传播的质量能够得到有效的保障。
这也时当前垂直极化的传播方式应用较为普遍的重要因素。
随着新技术的不断出现，双极化天线也得以产生，这种天线将+45°和-45°两副极化方向相互正交，而且在收发双模下进行工作，这不仅有效地节省了天线的数量，而且分集接收的效果得到了大幅度的提升。
1.2 天线的增益
天线增益是对天线把输入功率集中辐射程度的定量描述。
是对天线朝一个特定方向进行收发信号的能力进行衡量的重要依据。
通常情况下，可以通过对垂直面向辐射的波瓣宽度进行减小来提高天线的增益，从而使发射天线能够在平行的层面保持全向的辐射。
相同条件下天线增益越高，则表明电磁波的距离也就越远。
在空间变化的情况下，以天线为中心的方向性图在恒定距离下会形成一个空间立体的模型。
天线辐射通常会都通过场强、功率密度、相位和极化来对其特性进行描述。
而在这其中，最常用的方向图则是场强和功率方向图。
在对天线方向性进行描述时通常会以E面和H面来作为描述对象。
E面是增益天线极化和传播方向平行的平面，H面则是与天线极化和传播方向垂直的平面，通常会通过极化波场强和射线角度的关系图形来对其进行确定，两个方向图一个呈现为水平方向，另一个则为垂直方向。
1.3 天线的输入阻抗
天线馈电端所输入的电压与输入的电流之间的比值称为天线输入阻抗。
当天线输入阻抗为纯电阻，而且与馈线的特性阻抗相等时，则表明天线与馈线之间链接处于最佳的状态。
在这种状态下，不仅馈线终端没有功率放射及驻波产生，而且天线输入阻抗和频率变化也相对较为平缓。
在天线匹配工作中，其中非常重要的一项职能即是要对天线输入阻抗的电抗分量进行消除，通常会利用四个参数来对匹配的优势进行反映和衡量，这四个参数分别为放射系数、行波系数、驻波及回波，每一个参数的数值关系都较为固定，在具体运用时，可以依据个人的使用习惯来选择参数。
目前使用最为频繁的为驻波参数，驻波参数在匹配时能够将其特殊的功能性更好地发挥出来。
1.4 天线的主瓣
天线主瓣包括的内容较多，如波瓣宽度、主瓣、副瓣、副瓣电平和前后比。
多发射天线论文 篇5
使用大功率短波发射天线可以更加简单的对频率进行更换。一般情况下其分辨率往往不超过1赫兹, 其相位产生的声音非常小、而且非常容易控制, 自身带有外部同步激励器的有关接口。能很好的进行浮动载波这一任务, 并且能够出色完成, 这样一来电能的消耗就会大大的减少, 大大降低了能耗。运用循环调制的机制完成设计的任务, 且可以对每一块功放板的工作时间进行限制。
2 大功率短波发射天线的偏向发射的基本原理
首先要将时间与幅值这两个量转化为连续的模拟信号, 然后经过特殊的手段为传输给发射机, 然后增加直流, 使原来单一的音频信号转化成“音频+直流”的信号。在该模拟信号中, 音频信号和直流信号各有分工, 其中直流信号主要对载波的功率进行调节, 具体调节的方式为控制面板上的升降开关, 之后音频的信号就会进入直流信号中, 再通过取样、量化、保真以及编码等过程, 将音频和直流信号转化为特殊的数字信号, 再通过特殊手段对数字信号进行编排之后, 这种数字信号就可以根据使用者不同的要求去灵活的控制射频放射器上的开关。
在纯理想的状态下, 大功率短波发射天线载波经过A/D的转换器取样的“音频+直流”信号的直流部分只会激活18块“二进制”的射频放大器工作, 之后“二进制台阶”放大器将会全部停止工作:010010/000000。
在“音频+直流”中的音频信号传输到发射机的过程中, 经过A/D转换器进行取样的“音频+直流”信号中音频信号的部分会开始“二进制”放大器的工作, 当六块放大器全部进行工作时:010010/111111。
这时候, 若是音频信号继续增多, “二进制台阶”将会停止工作, 与此同时“大台阶”的射频放大器将会开始工作, 他的数字码位是:010011/000000, 在此时间段内, 10k W载波会逐渐达到全部调制, 处于正峰值的位置, 大台阶的射频放大器就会以两倍的形式打开, 在这个特殊的时间点内其数码是100100/000000。与此同时, “音频+直流”的模拟信号中音频所占的比重将会逐渐降低, 当低至某一数值时, 射频放大器模块就会停止工作。
其次是对DM10型进行幅度调节, 此发射机是共有48个射频模块, 每一个组成的模块都可以在非常短的时间内停止工作或者是开始工作, 音频模拟信号的调节主要是依靠全部射频模块输出电压的总大小, 输出电压的大小又是由工作量决定的, 在提供载波的过程中, 放大器的数目是保持不变的, 若是音频的信号变多, 放大器的数目也会增多, 同样的道理, 若是音频信号降低, 放大器的数目也会降低。其短时间内的变化值都会保持一致。
射频部分由振荡器、缓冲放大器、预推动级、推动级、推动电源调整器、射频状态指示、推动功率合成器、射频分配器、功率放大器、功率合成器、输出网络共10部分组成。振荡器产生一射频信号, 并经过缓冲放大器、预推动级。
通过以上的分析说明可以明白, 对数字调幅可以划分成三个步骤进行。第一步就是给模拟信号加入直信号, 经过A/D转换器之后变成“音频+直流”的模拟信号, 信号将会转变成为12比特的数字码。第二步是把12比特的数字码经过调制编码器进行特殊的编码之后, 对功放级进行调节。第三步是功放级既可以作为功率放大器, 又可以作为D/A转换器, 各个射频。主要有编码器去决定放大器模块的开关状态。
3 控制系统分析
控制部分由控制板、显示板以及开关仪表板共同组成。首先控制板的输入指令信号由三个主要部位提供, 显示板由故障检测?、过载检测的逻辑电路组成。其输出的逻辑信号一方面送到逻辑板, 另一方面供显示屏上26个双色指示灯去监视发射机的工作状态, 这些状态指示灯信号可作为遥控信号到外部接口板输出。即使发射机已被关掉, 但许多状态指示被“锁存”, 所提供的故障指示必须将它们复位后才能正常工作, 假如交流供电电源故障, 备份电池电源能使逻辑电路记忆当前的工作状态。当交流供电电源恢复时, 发射机能自动完成开机动作并恢复到停电前的工作状态。对外接口板的作用是提供遥控输入、状态输出和多用仪表输出, 同时, 还起遥控输入与发射机道路隔离作用, 以防偶然有干扰电压加到输入端, 以防损坏减至最小。使用人员可以借助“本地”或者是“遥控”两种办法进行发射机的调控和监视。运用微处理器进行调节, 主要的功能通过LCD显示。在显示中, 入射功率指示、反射功率指示、主整电压指示、电流电压指示、天线零位指示、网络零位指示、射频推动指示、功率等级设定、自动开关机时间显示、故障指示、载频指示、调幅度动态条状指示等。对于故障的报警和保护, 一旦发现问题, 系统可以准确的感知到, 并发出劲爆的信号, 将发生故障的信息及时进行保存, 可以浏览历史保存的信息, 每天可以提供最大上限为五次自动开关机, 有专门的系统对硬件进行保护, 与微处理器同步检测, 确保安全, 具有完善的防雷措施及相应的保护功能。
4 小结
大功率短波发射天线的偏向发射利用进口场效应管当做功放器件, 其优点是可以保持较高的工作效率, 而且可以长时间稳定工作, 过通道设计, 可以非常出色的完成日常工作。
参考文献
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调频发射天线原理及维护 篇6
调频发射天线中目前所使用的最多的天线是垂直极化天线,由于该极化方式的天线结构简单,无调节部分,基本上不受自然条件的影响。
本文就FM单偶极子全向发射天线原理及维护作简述。
1调频垂直极化天线的原理简介
1.1广播电视发射天线要求天线把能量高度集中在沿地表面的平面上,也就是要求子午面方向性强而赤道面内方向性弱。调频垂直极化天线就是根据偶极子垂直放置时,它的水平的场型接近一个圆;而垂直面内有一定方向性的这个特点而设计的。如果利用垂直方向上两副振子叠加,或多个振子叠加,就更加使垂直波瓣变窄,起到提高增益的作用。另一方面,我们将单副振子的长度加长至0.65λ,就可以达到在同等长度的基础上比半波振子更能提高增益的作用,这就进一步提高了天线的增益。
1.2特点:(1)垂直极化,全向辐射,增益高;(2)重量轻,安装方便,无需调整;(3)全宽带设计;(4)风阻小。
2安装注意事项
2.1在安装前首先要检查一下天线的外包装是否有破损现象,东西有无缺损。
2.2状天线前需要在地面做一些检测工作。卸下木箱里的天线,看天线里是否有松动现象。然后用万用表欧姆档分别检测两层天线的输出口,芯线与地线必须是短路的。如发现热和1个天线输出口的芯线与地线是开路,那么需要检查好后再装。
2.3拿起功分器,检测里面不应该有响声,然后用万用表欧姆档检测三个输出口里的芯线都是互相短路的,而每一个芯线与地线是开路的。以上这些检测正常后方可继续安装。
2.4把天线按图示在塔上安装好,各振子安装在统一垂直线上,把两根分馈线分别接到天线和功分器并固定好,接上输出电缆,安装完毕后各接头部分用防水胶布和703胶水封好,防止渗水。
2.5在机房里在用万用表欧姆档量天线电缆下来的芯线与地线也必须是短路的。
2.6用频率特性测试仪检测天线的驻波比,系数应小于1.15。
2.7天线应定期维护、保养、防止特性变坏,影响发射效果。
3天线维修
3.1检查垂直极化天线属于开路状态的天线,所以在机房里,用万用表两亏管的芯线和地线是属于开路状态,如用万用表检查有比较大的阻值,那说明天线有进水现象。
3.2首先检查馈管的好坏
让天线工上铁塔后,旋开馈管和功分器的接头,八馈管头接上标准50 n假负载,然后在机房用扫频仪检测馈管的好坏。如没有50Ω假负载,那让天线工在上面把馈管的芯线和馈管的地线相连接短路,然后在机房里用万用表量阻值也应该完全短路。
3.3分别检查两根天线振子的好坏
旋开馈管和功分器的接头,并旋开功分器上面两个输出到天线振子的L27头,找一个两头为外螺纹的L27KK直通,八第一层振子的连线通过27直通,接到总馈管上,然后在机房用扫频仪测试指标,这样可以测试单层天线的指标,用同样的办法再测试第二层天线振子的指标,两层天线振子指标不好,一般情况下的故障为天线振子输出接分馈线的头子接触不好或进水了,如果一旦进水,天线振子进水只要把水放出来,晾干就可以了,但如果分馈线进水了,没法处理,那只能换掉整根分馈线了。
3.4检查功分器的好坏
上下两个天馈线振子及总馈管检查完了后,如都没问题,那就要查功分器的好坏了,功分器的好坏比较好查,功分器的上面两个头芯子和功分器的输出头芯子用万用表量完全是短路的,而且没有阻值,即0Ω,如果量下来阻值,功分器的上面两个头的其中任一个芯子与总输出芯子有比较大的阻值,那就说明上面的功分器芯子有可能进水氧化了,必须除掉氧化层才行,一般功分器上面两个芯子容易氧化,可以把功分器上面的盖子用管口钳把它旋开,进行处理,直至处理到上下用万用表量为完全短路才行。
中波广播发射天线的原理分析 篇7
伴随信息的产业化不断的发展, 从我国建国来, 中波广播的技术得到了一定程度上的广泛发展。从原有的模拟式、模块化、高维护演变成现今的数字式、电子化、低故障。通常中波广播波长在569.8m~186.7m范围之内, 工作频段在526.5sk Hz~1606.sk Hz之间。由于抗干扰能力较强、覆盖面积较广、信号稳定程度较高, 深受广大群众的喜好。特别在收入相对较低人群和广大农村地区, 中波广播成为最有效地信息传播手段。
通常情况下, 中波发射天线中的桅杆式天线和自立式天线的应用最为普遍, 桅杆式的天线是运用三角形的截面, 这正是考虑到架设和运输的便利, 这种天线造型结构简洁, 容易加工, 造价成本较低, 所以得到了很多人的肯定。而自立形式的中波天线采取抛物线的形式, 这样就可以充分材料性能。与桅杆式的天线比较, 它由于占地的面积较小, 所以场地很容易找到, 外形大方, 成本也随之减少, 它的塔身使用过防腐处理, 这样就可以解决沿海周边的腐蚀情况。
1 关于中波的发射天线的原理
因为中波的传播主要是根据地波的传播进行, 通过垂直波的作用, 通常采用垂直电线作为中波的发射天线。如垂直振子单桅杆拉线天线铁塔。无论是馈线、天线亦或天调网络, 地网的各项相关指标的好坏程度都有可能会对天线的整体效率产生影响。以提高天线的辐射效率为目标, 减少大地电流的损耗, 可在天线末端进行加顶操作, 这样可以有效的使电流分布的腹点提高, 增大辐射的面积和频率。
对天线的末端进行加顶, 能够大大增加天线对地的电容, 使电流分布均匀, 提高辐射的电阻, 避免形成过压等现象。中波发射天线一船需要铺设地网。地网的土壤中铺设呈辐射状敷设的地网, 范围以天线底部为圆心深度为0.8m左右为宜。中波广播发射天线底部应保证绝缘, 并通过馈线、天调网络与天线底部连接。
1.1 馈线
中波天线一般情况下都是作为不对称馈电出现的。根据中波天馈线的设备组成状况, 馈线的选择和要求有损耗要小, 传输的熟虑要高, 还要必须有良好的屏蔽性能且没有辐射。馈线的几何形状一般会对它的特性阻抗造成影响, 内外的导体间距改变也可能会改变它的特性阻抗, 内外导体的绝缘程度也对馈线的功率容量有着巨大影响。另外, 将调配室设置在馈线、天线的中间, 达到阻抗变换匹配的效果, 使馈线的特性阻抗匹配于天线的输入阻抗。
1.2 天线的高度
天线的高度效率也是天线判断的一个重要技术参数。强水平方向图为圆型是中波天线的辐射场的常见方式, 天线的高度与垂直方向图有着紧密联系。天线的高度一般取0.25一O.5入 (波长) 为最好。因为在这个高度范围中的地面波的服务区场强是最大的, 获得的地面波也是最稳定的, 还可以有效的避免一些高仰角的辐射波能量的扩大, 导致天波衰落情况的发生。
由此可见, 对天线效率以及辐射的功率构成影响的是天线的架设高度。一般情况下, 中波台大多应用140m的铁塔, 以及76m的定型塔。频段在1000k HZ以上一般使用于76m定型塔, 而中波低频段则一般采用140m的铁塔。也存在一些特殊情况, 若在低频段应用了高度为75m的定型塔, 那么应该对天线在高度上进行一定增加, 加大位于天线底部的阻抗, 使天线的辐射效率能够得以提升。
1.3 地网设施
地网是中波天线体系的重要组成部分, 其设施质量的优劣, 直接对实用增益和天线效率构成影响。在辐射的过程中, 天禧以大地、地网为基本条件, 中波天线在辐射时能够产生一种电流回路, 而地网则将天线底部中心作为圆心, 以放射状的形式向周围辐射, 在材质的选用上, 要选用铜导线、铜包线, 直径为2mm左右, 长度为0.5^ (波长) , 数量约为120根。由于土壤导电性能差, 地损相对较大, 容易导致中波天线实际效益减弱。因此, 在中国西部、干旱地区、沙漠地带等安置中波发射台, 应正确分析土壤导电率的情况, 适量增加地网导线数量, 以此来增加天线辐射效率。
天线中的地表电流一般应回流只天线底部, 并呈现出辐射状, 在电流分布上, 与地网导线长度和天线高度存在一定关系。如果天线的高度交底, 在底部一般有很大的地电流, 与之相适应, 地电阻也更大。当天线高度相对较高时, 底部的地电流变小, 地电阻也相对变小。由此可见, 提升短小型天线辐射效率的关键, 在于敷设高质量的地网。地网半径一般以0.5^ (波长) 为限, 占地面积通常约200亩左右。由于在运行中需要占用大面积土地, 所以地网建设时应充分考虑市政、土建等多部门的规划问题。为避免资源浪费, 可从科学综合角度出发, 充分利用中波天线场区, 如种植低矮秸秆农作物、铺设大面积绿色草坪等。
2 中波广播发射天线的防护
由于中波天线技术较为专业, 在建设楼房时可能会影响有效覆盖率。单从中波无线电波传播特性的角度来分析。在中波电波传播的过程中, 以地面波为主要形式, 对于波段来说, 中波传播的波长相对要长, 电磁波有可能存在比较强的绕射, 与此同时, 传播在距离上也更远, 倘若在保护区内建筑楼房, 特别是该建筑物的尺寸与0.5^ (波长) 相适应, 就会对电磁波的能量传输产生一定程度的阻碍, 从而削弱中波传输的绕射能力, 减少了有效覆盖率。以靠近铁塔250m并以此为起点仰角3度的距离范围内修建高楼为准线, 在此范围内传输能量和有效覆盖率都会大大降低, 反之将会逐步提高。
我国保护条例规定, 在计算建筑物距离的过程中, 要在3度仰角的条件下, 在距离天线250m处作为起点来计算, 将距离设为d, 建筑物高度设为h, 则有此公式:d=h/Sin3。+250。那么, 如果楼房为8层, 那么其与天线的距离应该为708m, 从普通角度思考, 例如用手电照射物体, 手电离物体越近, 能够照射的面积越小;手电离物体越远, 能够照射的面积越大。
3中波天线的主要维护内容
在每年中的夏季和冬季来临前, 我们需要在一定程度内调节线路的垂直度, 这样就可以防止由于天气转变而使线路损坏。在天气恶劣时, 例如大风、雷电发生后应当尽早进行检查。当雨季到来之前, 要及时检测在塔下面放置的放电球之间的空隙, 在按照节气做出适合的空隙, 调节之后再加紧一下。在每年的六月份都要在馈线上擦拭黄油, 来使它的松紧合适。在十月份要务实坑里的馈线以及拉线, 要在比地面高20CM的地方进行培土。在一个季度内至少要清洁一下在调配室里放置的设备, 定期检测电源等。在维护天线室过程中应当相当重视, 并且要时常检测调配室内的电容和电感是否有破坏的地方;电流是否短路;天线在接地处的开关接触情况;动作的灵活程度;接地点的牢固程度等。要是调配室里面潮湿, 则应该及时除去潮湿。
4结论
不管是从中波广播发射天线的特征还是中波广播发射原理的角度上来说, 加大中波广播发射天线场区的保护力度的加大, 这都关联到给群众人民一个方便高质量的环境, 更加关联到广播无线覆盖率与中波广播发射天线的持续进行并且更加完善。所以, 我们就应当认真解决好中波广播发射天线的传送覆盖面积和建设美化城市之间的分歧和矛盾, 更是目前广电单位与上级政府共同面临的难点问题, 也需要相关部门共同研究使中波广播发射天线事业更加成熟。伴随我国中波广播事业的日益增强, 中波天线新的产品、新的技术不断更新, 这就要求与之相关人员努力学习, 增加实践能力, 才会成为这个领域的人才。
摘要：天线是用来接受或辐射电磁波无线电的设备的重要部分之一, 而中波是主要依靠地波的传播。由于地波的传播属于垂直的极化波, 受此影响, 广播发射天线也用的是垂直天线。中波发射天线通常用导线天线或者铁塔天线, 很少使用定向天线。
关键词：中波天线,原理,防护
参考文献
[1]刘巨.中波天线发展引起的思考.首届中国广播技术发展论坛论文集[C], 2003.
[2]刘炜, 勾文华, 王进.中波天线与天调网络的设计.内蒙古广播与电视技术[J], 2006.
短波发射天线系统维护方法探讨 篇8
加强短波发射天线系统的有效使用, 有利于降低系统的维护成本, 优化电台发射系统的服务功能, 提高发射过程中的信号质量。因此, 需要从不同的角度对短波发射天线系统的维护方法进行深入地分析, 消除系统运行中可能存在安全隐患的同时延长系统的使用寿命, 最大限度地满足电台日常工作的具体要求。同时, 在对系统维护方法探讨的过程中, 应加强对短波天线系统相关内容及电台实际概况的深入理解, 增强相关维护方法的适用性, 扩大其实际的服务范围, 推动我国广播事业的快速发展。
1 天线场地的有效管理
结合现阶段短波发射天线系统的实际发展概况, 可知其中的发射天线占地面积大, 需要在系统维护的过程中注重天线场地的有效管理, 优化发射天线的服务功能。在对天线场地有效管理的过程中, 需要做到以下几点[1]:
1) 对建好的天线场地外围用牢固的金属网作为围栏进行保护, 避免天馈系统运行中受到相关因素的干扰, 确保系统运行的安全稳定性;2) 利用信息化技术的优势, 构建出完善的信息化监督系统, 加强对各天馈线材料使用及天馈系统运行的实时分析, 促使系统中可能存在的安全隐患得以彻底地清除;3) 做好场地清理工作, 保持天线场地的清洁性, 促使实际的场地管理措施使用中能够达到预期的效果, 为短波发射天线系统的正常运行提供可靠的保障。
2 加强短波发射天线系统的日常维护
通过对短波发射天线系统运行状况的深入分析, 发现降低系统运行效率的影响因素众多, 给系统的运行安全稳定性带来了潜在的威胁。比如, 高空风振造成的馈线接头处脱落、高频辐射造成的构件性能可靠性下降、大气污染导致天线使用中的局部打火、雨雪天气引起的天线机械强度下降等, 都给短波发射天线系统的正常运行埋下了一定的安全隐患。因此, 需要采取必要的措施加强短波发射天线系统的日常维护, 确保系统正常工作。具体措施如下[2]:
2.1 加强系统的每日检查
各种影响因素的客观存在, 对短波发射天线系统的正常工作带来了潜在的威胁, 影响着系统的运行效率。因此, 为了消除这些影响因素, 确保短波发射天线系统的合理运用, 应采取必要的措施加强系统的每日检查, 最大限度地增强系统运行的安全性[3]。这些措施主要包括:1) 专业维护人员应结合自身的专业优势, 有效地开展系统的每日检查作业, 仔细检查系统组成结构的性能可靠性, 采取有效措施及时地处理其中存在的问题;2) 维护人员应注重天线与馈线系统的全面检查, 加强对这些系统实际功效的综合评估, 为短波发射天线系统的安全使用提供必要的保障;3) 利用专业性与经常性的方式, 对天线进行必要的维护与管理, 确保系统的每日检查工作质量能够达到系统正常运行的具体要求, 优化短波发射天线系统的服务功能。
2.2 加强系统的每周检查
为了使短波发射天线系统能够处于稳定、高效的工作状态, 需要技术人员做好系统维护中的每周检查作业, 不断提高工作效率。短波发射天线系统每周检查的要点包括[4]:1) 对指定的馈线、天线、反射网等进行必要的检查与维护;2) 运用专业的技术手段对系统的正常运行水平进行综合评估, 促使系统的运行效率能够达到电台实际生产活动的具体要求;3) 做好系统故障排除的记录工作, 为后续系统维护计划的顺利完成提供必要的参考信息。
2.3 加强系统的每季检查
相对而言, 短波发射天线系统的每季检查对于系统维护水平的提升及系统安全隐患的及时排除起着重要的保障作用。因此, 需要结合短波发射天线系统的组成结构, 加强系统运行中的每季检查。具体的检查要点包括:1) 重点考虑季节性变化气候因素对短波发射天线系统不同干线造成的影响, 为相关预防措施的有效制定提供必要的参考依据;2) 系统维护人员应加强对天线工作原理及组成结构功能的深入理解, 选择可靠的维护技术优化系统的服务功能, 促使系统能够在较短的时间内得到有效的处理;3) 强化系统维护人员的安全责任意识, 制定完善的短波发射天线系统的每季检查计划, 全面提高系统的维护工作质量, 为系统运行水平的提升及使用寿命的延长打下坚实的基础。
2.4 加强系统的年检
结合短波发射天线系统维护行业技术规范的具体要求, 可知开展年检计划有利于提升短波发射天线系统的运行水平, 扩大系统的实际服务范围[5]。系统年检的工作要点包括:1) 在每年的特定时间段内, 组织所有的专业技术人员对天线系统及馈线系统进行全面的检查。实际操作中应对其中的塔杆、拉线等进行必要的排查, 采取专业的维护措施完善这些构件的服务功能;2) 维修人员应在系统年检计划实施中做到全面、细致的检查, 加强对其中细节问题的分析与处理, 并做好相应的记录工作, 确保年检计划的实施能够为短波发射天线系统维护水平的提升提供可靠的保障;3) 对于发生故障的部位应进行深入地分析, 总结故障发生的原因及故障类型等, 并在专业技术手段的支持下及时地排除这些故障, 并做好必要的记录工作, 促使短波发射天线系统年检计划的实施能够达到预期的效果。
3 排除短波发射天线系统故障的有效对策
3.1 天线幕及引线起火故障排除的对策
作为短波发射天线系统的常见故障, 天线起火及下引线起火故障的发生, 将会降低系统的运行效率, 影响后续作业计划的顺利实施。因此, 为了有效地避免这种故障的发生, 增强短波发射天线系统的运行稳定性, 需要采取相关的对策进行必要的预防与处理。具体表现在:1) 加强信息技术及各种专业技术手段的综合运用, 对天线及下引线之间的拉力大小进行综合评估, 并对起火的原因进行全面地分析, 确保天线幕及引线起火故障能够在一定的时间内得到彻底地排除, 优化系统的服务功能;2) 加强对下引线及振子的深入检查, 并对其性能可靠性进行综合评估, 促使线路故障能够得到有效地排除, 降低短波天线发射系统故障发生率的同时保持系统正常运行的高效性[6]。
3.2 反射网及馈线起火故障排除的对策
通过对短波发射天线系统组成结构的深入分析, 发现引发系统中反射网起火故障的原因主要在于频率的不匹配。在构建短波天线发射系统的过程中, 短波天线频率较宽, 而反射网的频率保持不变。当短波天线与反射网天线使用中的频率之间有着较大的偏差时, 往往会引发反射网起火故障。当这种故障发生时, 维修人员应及时采取断电的措施做好故障排除工作, 并更换反射网。在对馈线起火故障排除的过程中, 应及时改变馈线模式及相应的结构, 使其转变为低阻抗馈线, 优化馈线使用过程中的服务功能。这些方面的不同内容, 客观地说明了采取合理科学的对策对于短波发射天线系统反射网及馈线起火故障排除的重要性。
4 结语
在可靠的短波发射天线系统维护方法的支持下, 系统正常运行中存在的相关影响因素可以得到及时地清除, 在提高系统运行效率的基础上逐渐地优化了系统的服务功能, 确保了广播电台工作计划的顺利实施。因此, 结合广播电台未来发展的实际要求, 需要加强对各种短波发射天线系统维护方法的合理运用, 促使系统能够长期处于稳定的运行状态, 完善系统的维护机制, 不断提升各组成结构的整体服务水平, 确保系统维护的实际作用效果能够达到电台工作计划的具体要求, 实现现代化广播电台的长期发射目标。
摘要：探讨了天线场地的有效管理, 分析了短波发射天线系统的日常维护, 研究了短波发射天线系统故障的有效对策。
关键词：短波发射天线系统,维护方法,服务功能
参考文献
[1]吕延明.短波天线小型化技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2012.
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[3]雄卡尔·吐尔逊.浅议短波发射天馈线系统的维护[J].电子制作, 2014 (10) :197.
[4]刘欣.短波发射天线系统监测方法[J].科技风, 2010 (18) :274.
[5]依布拉音·艾力.简述短波广播发射天馈线系统的分析与维护[J].电子制作, 2016 (7) :86-87.
短波发射天线系统监测方法探究 篇9
关键词：短波发射,内监测,监测方法
天线是电台发射当中的重要设备, 尤其是架设在外面容易受到各类因素的影响, 尤其是对于短波发射天线而言, 由于其种类较多, 且建设成本高, 因而在日常运行过程中更应该加强对短波发射天线的监测, 以便及时发现天线系统中的问题, 保证电台的正常运行。
1 短波发射天线监测概述
天线系统监测是天线系统中的重要保护措施, 对天线系统进行监测, 能够及时了解发射天线状态, 并根据天线系统状态对其进行调整, 以保证电台的正常运行。对天线系统进行监测常用的方法有两种, 分别是外监测方法和内监测方法。对于传统天线系统, 采用外监测方法进行监测, 其容易受到外界电磁波的干扰, 影响监测设备的测试精度, 为了减少外界电磁波的影响, 监测员可以将天线系统放入暗室内进行精确测试, 但这一方法在短波发射天线上并不适用, 由于短波发射天线系统的占地体积一般比较大, 无法将其放入暗室内进行测试, 因而监测人员必须研究一种更为有效的监测方法对短波发射天线进行检测。
对短波发射天线进行监测主要是对其雷达进行检测, 雷达主要由发射馈电网络、雷达信号源、发射机、接收网络、辐射单元以及接收机等构成, 现代短波发射雷达还需要配备微波射频器件, 而从功能上看, 这些设备主要可以分为雷达的两个部分, 一个是发射通道, 另一个是接收通道。而对雷达进行监测的目的就是保证雷达发射通道以及接收通道的通畅, 监测的内容主要是对这两个通道的故障、相位误差和幅度误差进行测试, 并通过监测系统及时将监测数据反馈给波控系统, 由控制系统实施通道补偿, 以保证发射通道和接收通道之间的一致性。
2 短波发射天线的监测方法
对短波发射天线进行监测, 主要是对短波天线系统的阵列通道福相进行校正, 这里的监测方法同时也是校准方法, 常见的监测方法主要有以下两种:
2.1 环路校准方法
环路校准是在实施短波发射天线福相校准前对网络电缆进行校准, 以提高短波发射天线的校准精度, 使短波测试设备福相精度满足发射要求的同时, 射频通道和网络电缆的福相精度也符合相应的发射要求, 因而如何保证短波发射系统中的发射设备福相一致性就成为保证天线系统校准精度的关键。环路校准方法适用于大型的相控阵雷达监测, 由于大型雷达监测中, 其射频通道影响单位较广, 电缆长达较长, 使得电缆福相指标在长度增加后随着射频通道发生较大变化, 进而影响整个雷达的校准精度, 因而普通的监测手段并不能对这些长电缆进行福相测试, 需要借助环路校准方法。这种方法可以在不改变电缆在雷达中的铺设状态前提下对付项指标进行测试, 从而减小了工作量, 且不会影响发射雷达的正常运作。环路校准方法是借助于电缆树形网络和互联电缆进行校准工作。一般来说, 从发射中心机房到雷达发射机房之间电缆会形成一个树形网络, 在进行校准前可以对其进行处理, 将其树形网络变为等长的星形网络, 这样在对网络中的设备进行福相校准时就可以使用同一种电缆环路进行监测, 并将测试的幅度信号和相位信号传送会发射机房当中。另外, 雷达中的长电缆一般都集中连接在短波发射系统中的监校设备上, 而另一端则连载在不同位置的测试端口上, 这时在利用环路校准方法进行监测时, 就可以在每个测试端口之间连接环路电缆, 这样短波雷达中长电缆的一端就被这些环路电缆串联起来, 从而完成对电缆福相的测试校准工作。
2.2 中场测试方法
在完成对短波发射天线中电缆的校准工作后, 监测人员还需要利用其他监测方法对短波发射系统中的其他不确定福相进行测试校准, 以保证整个短波发射天线的精确校准。常用的监测方法有中场测试方法、互耦法等, 有时也可以将几种方法综合起来运用, 本文主要对中场测试法进行分析。在短波发射天线中, 天线可以分为一维和二维两种, 其中一维相控阵中, 每一行馈和每一列馈都会有一个T/R组件, 而在二维相控阵中, 则是在阵面的每个单元上都连接有一个T/R组件, 整个天线系统的相位分布和幅度都是通过这一组件中的移相器和衰减器来控制的, 当天线中的一个有源单元处于发射或者接收的状态时, 阵面上的其他单元通道就会处于关闭的状态, 这就为短波发射天线的幅度和相位校准提供了便利, 中场测试方法就是利用了短波发射天线的这一特点来进行校准的。在利用中场测试方法进行校准时, 监测人员可以讲一个参考天线设置在待测天线阵列的前方的特定位置上对天线阵列进行测量, 以便获得相应的幅度和相位指标, 并根据测量得到的福相指标进行校准, 这种方法较为适合于对排列较为均匀的天线系统进行监测, 在具体监测方法上可以分为两点法和三点法, 分别对应短波相控阵中的一维相扫及二维相扫。在理论上, 采用中场测试法进行监测, 需要参考天线对待测天线的阵列进行逼真模拟, 以便完成高精度的福相指标测量, 但在实际监测过程中, 对接收天线进行精确定位以实现对待测天线的逼真模拟照射是十分困难的, 并且需要借助机载辐射器设备以及传播路径数据, 而且在实施中场测试时, 为了保证对天线阵列福相指标的精确测量, 需要将参考天线与阵列之间拉开相当远的距离, 但这样就无法满足对波束驻留的实时校准要求, 而且距离过远也会使监测设备受到外部干扰。而如果参考天线与待测天线之间的距离过近, 则会出现照射场失真等问题, 影响天线监测的精度, 因而在实际监测过程中, 监测人员可以将中场测试与互耦测试、数据处理分析手段等结合起来应用, 以保证天线监测精度。
结束语
天线系统是电台系统中的重要组成部分, 对天线系统进行有效监测, 对于维持电台稳定运行, 延长天线系统使用寿命具有重要作用。本文对天线系统监测中的外监测和内监测方法均进行了介绍, 监测人员在选择监测方法时应该根据自己电台天线系统情况, 可以将环路校准和中场测试两种方法结合起来应用, 以减少外界对监测的影响, 提高天线系统监测效率。
参考文献
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