淺談調頻天饋系統備份方法

陳文和，童龍文

（廣東省廣播電視技術中心，廣東 廣州 510012）

安全播出重于泰山，故廣播電視的播出發射環節均有備份，以防萬一。

播出環節中，公共的關鍵環節叫作“兩源一線”。“兩源一線”之一被稱作是萬無一失的——供電，一般也有兩路供電（按62號令，重點發射臺站還有專線供電），加上發電機作為備份。高山發射臺，一般實現一路供電和發電機的連鎖備份。“兩源一線”的另一源——信號源，一般有兩路高質量的信號源加上1KHz（或彩條信號），傳輸鏈路也有光纖、衛星傳輸和微波電路，也是互為備份。其他環節備份也是一應俱全，只要資金充足，均比較容易實現1:1或者2:1的備份。“一線”就是指天饋線系統。在此，我們重點來討論調頻天饋系統的備份設計。

當前，調頻天饋系統的備份一般有同塔備份和異地備份兩種。

1 同塔備份

同塔備份又分為雙饋單天線系統和雙饋雙天線系統。

1．1 雙饋單天線系統的備份方式

國內大多電視塔都是在20世紀60、70年代始建并投入使用，那時之所以叫作電視塔，因廣播都是通過中短波發射，電視塔專門用于發射模擬電視，節目套數不多，省級發射塔一般也就2～3套電視節目，像廣東省，越秀山電視塔發射的節目為省臺節目嶺南臺和中央臺節目，分別在二頻道和八頻道發射播出，后來UHF頻段的使用，才增加了粵語的珠江臺。那時，電視塔并不是用于調頻發射，電視頻道天線占據最佳的位置。所以到80年代，調頻發射逐步進入黃金時期后，但是，調頻的天線位置普遍不佳，一般邊寬均是超出3米的，高度也比較低。隨著安全播出形勢越來越緊張，調頻天饋系統的備份就提上了議事議程。這時，由于桅桿長度限制，60～70年的電視塔調頻天饋系統的備份多采用單天線雙饋的方式。

這種雙饋單天線系統的設計比較復雜，一般是四層四面天線和六層四面天線，分上、下半副天線播出。節目經一個多工器合成后，再通過開關板一分為二，然后，再經過兩條等電長度的饋管，送到分支電纜后，到達每個半副天線。相當于兩副天線同時播出同樣的節目，在空中進行耦合，達到用戶終端時，已經是一個完美電平，這時，信號的相位要求是同相。

圖1 雙饋單天線系統的示意圖

圖1是雙饋單天線系統的示意圖，通過開關板的倒換實現上、下半副天線對整副天線的備份，通過開關板的操作，把節目分別通過上半副或者下半副天線單獨發射播出。半副天線單獨發射播出時，由于功率減半，各頻率節目的功率將相應減小，這時如果是試驗頻率廣播節目，就可以關停或者以極小功率播出，以使主播頻率播出功率大于70%的正常播出功率。圖2為下半副天線播出時開關板的接法。同理，可以輕松實現上半副天線播出的倒換。

圖2 下半副天線播出示意圖

雙饋單天線系統的要求比較嚴格。首先，對饋管的選擇，比較苛刻，一般是同一廠家同一型號同一批次的饋管。如果總功率超過50KW,一般需要采用4吋饋管以上，這種饋管目前只能依賴進口。其次，開關板要進行阻抗匹配的設計，這是一個典型的T型分配網絡。這種系統對零點的補償實現起來也是比較難，一般要求各頻率零點補償大于10%。越秀山電視塔的采用的正式這種雙饋單天線系統，最大功率為160KW,是當今國內功率最大的單天線系統。每條饋管最大功率80KW，為5吋饋管；天線為六層四面，由兩副三層四面雙偶極子天線構成，圖3是天線的實物圖，其中第三、第四層天線板稍高于其他層的天線板，這是基于更好的零點補償考慮的，越秀山發射的各頻道的零點補償達到了16%以上。

1．2 雙饋雙天線系統的備份

圖3 越秀山電視塔調頻天線實物圖

這種設計多采用在20世紀90年代以后起建的電視塔，這時已經專門對于桅桿的長度和邊寬進行規范，使之比較滿足于調頻頻段天線的安裝要求，一般桅桿足夠安裝3副六層的調頻天線。調頻天線安裝后覆蓋效果也比較好，每副天線一般考慮的是功率容量和下傾角問題，不存在不同天線合成后的相位問題。為了使備份天線處于工作狀態，保持對饋管的充氣，一般在備份天饋系統采用一些試驗頻率的節目播出，當下經常被用在進行數字化的試驗或者調頻同步網的試驗播出。一旦需要倒換，可以停播這些頻率，以保證主播頻點的節目播出。必要時，也可以進行互倒，就場強和收聽結果進行比對試驗。

這種設計，從同軸開關、多工器、饋管、天線都是分立的，通過天線板進行倒換就可以實現備份播出，見圖4。

圖4 雙饋雙天線系統示意圖

2 異地備份

異地備份多用于災備發射，這是一種相對極端的設計，是為了保證萬無一失而設計的。異地備份一般只對一些關鍵的頻點進行備份，以備在極端事件時，不會天空盡默。當然其功率也不可能像主播點的那么大，只是緊急狀態的備份。一般有同城災備，類似中央臺和北京臺分別在月壇和皂君廟兩地建立的異地災備系統。另一種是非同城災備，一般在距離主播發射點30公里甚至更遠的距離，用定向天線方式實現備份播出覆蓋。

異地備份由于是同頻發射，一般在主播頻率每周的停機檢修時開機播出，以便使備播的設備處于良好狀態。當然，在一年兩次的天饋指標測試時，也是要靜默的。

3 結語

播出安全是廣電人孜孜不倦的追求。調頻廣播是廣大移動人群、車輛和中老年聽眾重要的資訊收聽方式，確保調頻廣播的安全播出是十分必要的。調頻天饋線是播出的最后環節，安裝在高塔之上，經初期設計和安裝后一般長期不變，其優良工作特性和安全可靠運行顯得尤為重要。