壽蔣麗 鶴壁市第二電視轉播臺
簡述發射機射頻輸出與天饋線系統
壽蔣麗 鶴壁市第二電視轉播臺
發射機射頻輸出與天饋線系統對無線電發射系統而言尤為關鍵,在當前廣播電視范疇中的無線電信號傳輸發展中具有較大的作用。以射頻方向來看,所有無線電發射系統均通過發射機系統和天饋線系統兩方面構成,從發射機至天線相互間具有諸多物理連接點。在射頻技術的發展下,發射機射頻輸出和天饋線系統的分析愈發強化,無線電信號傳輸質量和效率也持續提升。通過對發射機射頻輸出與天饋線系統的分析,為無線電信號傳輸技術的發展給予幫助。
發射機;射頻輸出;天饋線系統
調頻發射機射頻輸出和天饋線系統的性能狀況乃至是否進行正確使用,對做好安全優質播出工作,延續設備使用時間均十分關鍵。通過使用與維護,分析這一系統性能對機器運行的影響乃至一些運用以及維護方面的意見。
1.1 調頻發射天線的視距與俯角
就電波傳輸特點來講,在米波以上的波段,地球表面則為介質,電磁波的能量基本徹底被地球表層吸收,無法與中波一般運用地波進行傳輸。對地球上端的電離層來講,短波長的電磁波無法形成反射,所以大致無法通過天波傳輸。對調頻輸出而言,空間波屬于位移傳輸的方式。因為大地屬于一個球體,對于遠距離傳輸而言,空間波被地面所影響,其傳輸距離只會被局限在視距范疇中。
1.2 垂直面下傾
在接收方面,通常大部分用戶處于地球表面的水平切線中,所以,假如天線是依照垂直于地面發射,能量大部分直接發射到自由空間,而非為用戶接收設備,所以,天線發射波束一定會下傾。對大功率發射臺而言,波束下傾角度需為10°上下,對小功率發射臺,對用戶直接進行服務,所運用的發射天線垂直輻射波束應當令下傾角度加大,大部分狀況依照地形選擇5至6°。
1.3 極化方式
天線極化指的是電場矢量方向和電波傳輸方向的相對關聯。只有電場與磁場矢量具有90°距離時,才可以發射電磁波。對于電磁波傳輸當中,假如電場矢量方向長期在線上變動,也就是電場矢量末端軌跡是直線,所以稱作線極化,對于線極化波當中,電場矢量和地面平行,則稱作水平極化。電場矢量和地面垂直,稱作垂直極化。假如電場矢量的末端軌跡是一個圓或橢圓,被稱作回極似橢圓計劃。這時,假如依照電磁波傳播方向進行觀察,電場矢量在時間順時針旋轉為右旋圓極化,反時針旋轉稱作左極化。輻射模擬極化電磁波的天線,則稱作某一極化天線。對于電波傳輸而言,電波通過反射后,會令極化被轉變,對垂直極化波來講,在被光滑地面發射時,極化方法不變。對水平極化波而言,通過光滑地面發射,會出現1800的相位改變。對圓極化電磁波,通過光滑地面發射,則會令極化出現反旋[1]。
2.1 發射機射頻輸出工作原理
當前在廣播電視行業大多運用的均為固態數字調頻發射機,在需要信號發射時,應當把音頻信號與高頻載波調制成調頻波,令高頻載波的頻率在音頻信號產生改變,在對所出現的高頻信號進行放大、功放、激勵以及阻抗匹配,最終令信號輸出至天線,以此令信號發射能夠完成。
2.2 天饋線的工作原理
饋線的重要任務則為有效傳輸信號能量,所以在發射機射頻輸出天饋線當中,應當在確保饋線信號傳輸功率的狀況下不會拾取和出現雜散干擾信號,所以饋線應當屏蔽。同軸電纜傳輸線作為發射機射頻輸出天饋線系統常用的饋線,工作頻率范疇較寬,影響較小,可以相應的屏蔽靜電耦合,可是在運用中不可與具有強電流的線路相平行,不可靠近低頻信號線路,免得磁場會影響到信號傳輸。
天線肩負著把饋線傳輸的能量轉變成電磁波,并發射出電磁波。因為電磁波屬于直線傳播,而地球卻又是球體,則在發電機射頻輸出中一般通過垂直下傾的方式解決,以便能夠在地面中的接收端可以獲得平穩、優質的信號。通常發射臺的天線下傾角度均為10°上下。
安裝天線時,應當考慮天線的極化方法。天線極化指的是電場矢量方位和電波傳輸方位的相對關聯。只有電場與磁場矢量的差距在90°時,才可以將電磁波發射出來。當電磁波進行傳輸時,假如電場矢量的方位長期線上變動,也就是說電場矢量末端軌跡是直線,則成為線極化,電場矢量和地面垂直,稱作垂直極化。假如電場矢量的末端軌跡屬于圓或橢圓。
這時,假如沿著電磁波傳播方位而言,電場矢量在時間順時針旋轉時則為右旋圓極化,反時針方向旋轉則為左極化。輻射某一極化電磁波的天線,是某種極化天線。當電波傳輸中,電波通過反射后,會形成極化的轉變,對垂直極化波而言,被光滑地面發射時,則不會令極化方法出現變動。對水平極化波而言,透過光滑地面反射時,產生1800相位的轉變。對圓極化電磁波而言,透過光滑地面進行發射,極化會被反旋。
為了符合調頻發射臺不同頻率的發射機可以一同廣播不同節目,還可以通過多工器令不同頻率運用相同的天線,從而減少天饋線系統的投資成本。當前常用的雙工器被成為天線共用器,屬于較為特殊的雙向三端濾波器。雙工器不但要把接收信號中較為微弱的信號進行耦合,還需要把較大的發射功率饋送于天線當中,并需要兩者各自完成功能并不會相互影響。可以生產雙工器的工廠非常多,在選擇雙工器時,應當依照電臺發射頻率進行定制,為了令雙工器更加符合其運用的環境,則需挑選體積較小,重量較輕并有利于安裝、結構穩定、緊湊且可以擔負相應的沖擊與振動的雙工器[2]。
總而言之,發射機射頻輸出信號的傳輸技術的大量運用,不論作為廣播、電視還是移動通信而言,均無法脫離這一技術的運用。發射機與天饋線系統是為了確保信號傳輸的穩定性以及信號品質的主要設備,在科技發展下,技術也在持續獲得提升和深入。在發射機與天饋吸納系統建設中,應當融合考慮到應用的目的、發射塔以及信號接收對象的環境給予有效的規劃和選擇,從而保障可以為用戶給予更加穩定、品質更佳的信號服務。
[1]盛云.電視調頻天饋線系統的使用與維護[J].中小企業管理與科技(中旬刊).2015.(11)∶282.
[2]石力學,王清潔.探析發射臺天饋線系統維護管理[J].通訊世界.2016.(13)∶99.