FM 廣播天線的測試與維護

趙洪偉

遼寧省廣播電視傳輸發射中心(沈陽 110000)

在無線電發射臺中，發射天線起著十分重要的作用。因為有了發射天線，發射機輸出的高頻電流才能轉換為向空間輻射的電磁波。如果天饋線系統的技術指標不好，對于聲音廣播，可能產生噪聲、串音或者出現衰落失真。總之，發射天線是發射臺不可缺少的重要設備。下面結合我臺調頻廣播所使用的雙偶極板天線介紹一下天線的測試與維護。

1 FM 廣播覆蓋的特點

我國FM 廣播使用的頻段是87—108MHz，屬甚高頻頻段。由于頻率較高，

沿地面傳播的地波衰減太快，不能形成服務區；向天空輻射的電波則穿透所有的電離層，一般也不能被反射回地面，即也沒有天波。因此，FM 廣播如同TV 廣播一樣，是靠空間波來進行覆蓋的。其電波的傳播遵從“反射定律”，即在接收點的場強是天線發射的直射波與經地面反射后到達的發射波的合成場強。FM 廣播的覆蓋范圍一般只能在發射天線的視距范圍之內。為了增加電臺的服務半徑，除可增加有效輻射功率之外，更多的是通過提高發射天線的離地高度來實現。所以FM 天線一般不是安裝在高塔之上，就是安裝于高大建筑物的樓頂或者城市附近的山頭之上。

2 雙偶極板天線

目前，我臺FM 廣播所使用的是雙偶極板天線。該天線由平行的相距λ/2 的兩對半波偶極子及其反射板組成。半波偶極子的材料為鋁合金管或不銹鋼管，中間有聚四氟已稀絕緣。反射板由鍍鋅鋼管或不銹鋼管焊接而成，以減少天線的風荷。由于振子后面的反射板的作用，雙偶極板天線是一種有較強方向性的天線，其半場強角寬度均為90°左右，因而可通過四面組合方式，獲得較好的水平面無方向性的方向圖。當然也很容易通過不同面數的組合得到各種需要的水平面方向圖。

3 FM 天線的測試

FM 天線工作狀況的好壞主要看FM 天線駐波比指標是否符合要求。測試FM 天線駐波比可以使用網絡分析儀，也可以使用掃頻儀。下面介紹一下使用掃頻儀來測試FM 天線駐波比指標的方法。

測駐波比的連接方法如圖1 所示：

圖1 測駐波比的連接方法

測試方法：先將測試長電纜終端開路，造成掃頻信號全反射，調整Y 軸增益使全反射波的峰值置于一定的格數A；將被測負載與測試長電纜終端相接，根據掃頻儀上的波形在被測頻段讀得電壓波動的最大峰值B；代入公式：S=(A+B)/(A-B)即可求得駐波比。

4 FM 發射天線的維護

FM 發射天線都架設在塔上，高空風大，機械震動不止，金屬構件容易疲勞

受損。此外，冬冷夏熱，溫差大，濕度大。因此，天線上的絕緣材料老化得快，金屬材料銹蝕得快。而安裝天線的地方又不像發射機所在的機房經常有人巡視，天線出了毛病不易被及時發現。因此，除應選用品質優良的天饋線產品外，還要加強對天饋線的經常性維護。在天線電氣方面的維護項目與要求，目前可參照部頒的“電視和調頻發射天線饋線系統技術指標” 進行。具體做法是：時常監視機房端主饋線上的駐波比的變化。如變壞，應盡快找出原因，直至指標恢復正常。為找出發生問題的地方，通常可采用分段測量駐波比的方法。譬如，先在主饋電纜的終端接上50Ω標準電阻，在其輸入端測駐波比，判斷是否是主饋電纜的問題。若不是，則問題必定出在天線上面。這時，可進一步在天線上分段測量，判斷是哪根分支電纜的問題，或者是哪個天線單元的問題。根據經驗，毛病多半出自雨雪天氣之后，天饋線或功分器的某處進了水或潮氣，使絕緣電阻大大下降，甚至形成短路。 通過分段測絕緣的辦法可以找到出問題的地方。然后將它們打開、檫干，用電吹風吹干，駐波比指標一般即可恢復。注意：此時必須重新仔細地進行熱塑、密封。

此外，還要定期測量饋線的絕緣電阻(≥100M?)，查看外導體的接地；檢查各插頭的連接是否緊密，有無過熱現象；電纜充氣的要注意保持電纜內的氣壓；定期檢查天線機械節構方面的情況，如有無松動、裂紋、銹蝕、絕緣材料老化等情況，清潔絕緣子。