魏子添
(吉林省廣播電視技術中心臺,長春 130000)
廣播電視發射天線技術及應用
魏子添
(吉林省廣播電視技術中心臺,長春 130000)
隨著我國廣播電視技術的普及,各地方電視臺均采用了衛星發射天線技術,不僅為廣電工程中的參數設置、天線設計等方面提供了理論性依據,更有效提高了廣播電視信號的接收能力,使廣播電視事業得到了飛速發展。就廣播發射天線技術對廣播電視事業的主要應用,做出探討和分析。
廣播電視;發射天線技術;信號接收;應用
將廣播電視發射天線技術應用到廣播電視事業中,能夠有效促進廣播電視事業的飛速發展,使其滿足現代人對廣播電視的需求。
用戶收看到的電視節目或收聽到的廣播,是通過廣播站或電視臺發射出相應的信號,再轉換成電磁波信號發射出去,電視機或收音機上的天線接收到電磁波信號,通過內部系統對電磁波信號進行轉換與處理。廣播電視信號的傳輸過程是通過無線天線接收廣播電視發射臺發出的中短波信號,轉換成電磁波信號后,再將電磁波信號發送給電視機,完成廣播電視信號的傳輸。如圖1所示。

圖1 常見并饋式自立鐵塔結構圖Fig.1 Common self-propelled tower structure
把無線電轉換成電磁波的這一過程,稱為廣播電視天線,廣播電視天線其實是一種轉換器。如果廣播電視天線的參數設置不合理,廣播電視信號傳輸到電視上的圖像就會失真,還會出現各種噪音的問題。影響廣播電視發射天線性能的參數主要有:天線極化方式、主瓣、輸入阻抗和增益。
2.1 天線極化方式
天線極化一般分為垂直極化和水平極化兩種極化方式。天線極化是不同時段內電場矢量端點的運行狀態,具有提高天線獲得增益的作用。在電廠評價中,極化也是檢測的重要指標之一,它同屬于電磁波的范疇,也是電波發射形式的重要因素。
2.2 主瓣
發射天線能夠檢測天線功率發射是否集中,因為它本身就具有檢測的功能。主瓣對廣播電視運行功能有著重要的作用,它具有較大的輻射功率,以寬度的形式表現。
2.3 輸入阻抗
為了保證系統的電流電壓比在正常范圍內,廣播電視系統中必須要有一個等效阻抗,而發射天線輸入阻抗能夠實現這一點。
2.4 增益
增益的大小對發射天線信號功率的密度起著十分重要作用,如果發射范圍逐漸縮小,表明增益在減少,控制增益能夠穩定發射天線的運行。
3.1 蝙蝠翼天線
蝙蝠翼天線是發射天線中十分重要的一種,也可稱為正交振子天線,雖然激勵電流大小一樣,但是是一種特殊的電對稱振子。使用蝙蝠翼天線可以很好地解決因電波造成的電視畫面重影問題,蝙蝠翼天線在工作時,其工作平面中的圓極化始終保持在法線方向。而工作平面中的線極化的方向,當對稱的振子保持在水平的時候,對稱振子的大面積可為全部的同頻匹配提供更好的支持。蝙蝠天線的駐波系數小、同頻寬帶大的特點,使蝙蝠天線在沒有絕緣介質的狀態下,仍然能保證振子及天線的可靠性與穩固性,保證電視、廣播的信號接收平穩,這也是蝙蝠天線廣泛應用于廣播電視反射技術中的原因。

圖2 蝙蝠翼天線圖Fig.2 Batwing antenna diagram
3.2 縫隙天線
縫隙天線又稱開槽天線,是在導體面上開縫所形成的天線,在廣播電視發射天線中也較為常見。縫隙天線的結構并不復雜,被廣泛應用在通信設備上,在我國的第一顆人造衛星上也有應用。
廣播電視信號分為超短波、短波、中波三種,這是由廣播電視信號發射功率的大小決定的。如果采用中短波頻段,電磁波發射時會有更好的穩定性,可以確保信號發射功率更平穩。而短波頻段是目前我國廣播電視信號傳播的主要途徑,不同頻率的波段可達120個,傳播過程中信號通過大氣中電離層的發射,使廣播電視信號傳播得更遠。如果想使信號在傳播過程中具備更強的抗干擾性,可以沿著地面傳播,這樣就可以提高用戶的信號質量。我國采用的是直線形式,主要是以沿著地面的形式進行傳播,傳播信號過程中很少受到其他信號的干擾。大部分用戶習慣把天線安放在相對較高的地方用來增強信號的接收質量,但由于廣播電視信號采用的是無線傳播形式,受特殊天氣的干擾會對信號質量造成影響,有時甚至會無法接收到信號。因此,天線的設計要充分考慮信號受天氣影響的因素,加強防雷、防風雨性。
隨著新時代的到來,社會經濟也在不斷發展,人們生活水平、經濟水平都得到了明顯的提高。傳統老舊的生活方式已經不能滿足人們對物質的更高需求,更多的人開始重視精神文化的追求及娛樂追求,這些需求都可以通過廣播電視得到滿足。因此,廣播電視在人們的生活中占據了十分重要的位置,目前已經逐漸取代了紙質媒體,成了人們獲取信息的主要途徑。相比傳統的紙質媒體通過書籍、報紙傳遞的信息,人們通過廣播電視可以獲取更多的信息,也更具時效性。通過聲音和畫面來傳播信息,可以提升人們對信息的感知,豐富人們的內心世界,就算足不出戶也可以知曉國內外實事新聞,讓人們對當今社會有更多的認識,參與到社會的發展中,小到家庭瑣事,大到國家大事,都能與其保持密切的聯系。目前,隨著廣播電視天線技術的不斷提升,其傳播能力越來越強,許多中小型城市和農村都已實現了廣播電視數據傳輸,大中型城市也完成了廣播電視發射天線技術的數字化發展。
廣播電視發射天線技術經過改進與發展,已經能夠與衛星信號連接,為用戶提供更高信號質量。用戶能夠收看、收聽到更加清晰的畫面和更好的音質,解決了過去廣播電視發射天線技術中圖片不清晰、聲音嘈雜等問題。同時,廣播電視技術在信號采集、傳輸和轉換方面也起到了很大的作用,在檢測和信號維護上也取得了較好的成果。
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Radio and TV transmitting antenna technology and its application
WEI Zi-tian
(Jilin Radio and Television Technology Center, Changchun 130000, China)
With the popularization of radio and television technology, all local television stations have adopted the satellite transmitting antenna technology, which not only provides the theoretical basis for parameter setting and antenna design in broadcasting and TV project, but also effectively improves the reception of broadcast television signals, so as to promote the rapid development of radio and television. The paper discusses the main application of broadcasting transmitting antenna technology in broadcasting and TV industry.
Broadcast television; Transmitting antenna technology; Signal reception; Application
2016-11-11
魏子添(1982-),男,中級工程師。
TN948.53
B
1674-8646(2016)23-0066-02