FM 广播天线的测试与维护

赵洪伟

辽宁省广播电视传输发射中心(沈阳 110000)

在无线电发射台中，发射天线起着十分重要的作用。因为有了发射天线，发射机输出的高频电流才能转换为向空间辐射的电磁波。如果天馈线系统的技术指标不好，对于声音广播，可能产生噪声、串音或者出现衰落失真。总之，发射天线是发射台不可缺少的重要设备。下面结合我台调频广播所使用的双偶极板天线介绍一下天线的测试与维护。

1 FM 广播覆盖的特点

我国FM 广播使用的频段是87—108MHz，属甚高频频段。由于频率较高，

沿地面传播的地波衰减太快，不能形成服务区；向天空辐射的电波则穿透所有的电离层，一般也不能被反射回地面，即也没有天波。因此，FM 广播如同TV 广播一样，是靠空间波来进行覆盖的。其电波的传播遵从“反射定律”，即在接收点的场强是天线发射的直射波与经地面反射后到达的发射波的合成场强。FM 广播的覆盖范围一般只能在发射天线的视距范围之内。为了增加电台的服务半径，除可增加有效辐射功率之外，更多的是通过提高发射天线的离地高度来实现。所以FM 天线一般不是安装在高塔之上，就是安装于高大建筑物的楼顶或者城市附近的山头之上。

2 双偶极板天线

目前，我台FM 广播所使用的是双偶极板天线。该天线由平行的相距λ/2 的两对半波偶极子及其反射板组成。半波偶极子的材料为铝合金管或不锈钢管，中间有聚四氟已稀绝缘。反射板由镀锌钢管或不锈钢管焊接而成，以减少天线的风荷。由于振子后面的反射板的作用，双偶极板天线是一种有较强方向性的天线，其半场强角宽度均为90°左右，因而可通过四面组合方式，获得较好的水平面无方向性的方向图。当然也很容易通过不同面数的组合得到各种需要的水平面方向图。

3 FM 天线的测试

FM 天线工作状况的好坏主要看FM 天线驻波比指标是否符合要求。测试FM 天线驻波比可以使用网络分析仪，也可以使用扫频仪。下面介绍一下使用扫频仪来测试FM 天线驻波比指标的方法。

测驻波比的连接方法如图1 所示：

图1 测驻波比的连接方法

测试方法：先将测试长电缆终端开路，造成扫频信号全反射，调整Y 轴增益使全反射波的峰值置于一定的格数A；将被测负载与测试长电缆终端相接，根据扫频仪上的波形在被测频段读得电压波动的最大峰值B；代入公式：S=(A+B)/(A-B)即可求得驻波比。

4 FM 发射天线的维护

FM 发射天线都架设在塔上，高空风大，机械震动不止，金属构件容易疲劳

受损。此外，冬冷夏热，温差大，湿度大。因此，天线上的绝缘材料老化得快，金属材料锈蚀得快。而安装天线的地方又不像发射机所在的机房经常有人巡视，天线出了毛病不易被及时发现。因此，除应选用品质优良的天馈线产品外，还要加强对天馈线的经常性维护。在天线电气方面的维护项目与要求，目前可参照部颁的“电视和调频发射天线馈线系统技术指标” 进行。具体做法是：时常监视机房端主馈线上的驻波比的变化。如变坏，应尽快找出原因，直至指标恢复正常。为找出发生问题的地方，通常可采用分段测量驻波比的方法。譬如，先在主馈电缆的终端接上50Ω标准电阻，在其输入端测驻波比，判断是否是主馈电缆的问题。若不是，则问题必定出在天线上面。这时，可进一步在天线上分段测量，判断是哪根分支电缆的问题，或者是哪个天线单元的问题。根据经验，毛病多半出自雨雪天气之后，天馈线或功分器的某处进了水或潮气，使绝缘电阻大大下降，甚至形成短路。 通过分段测绝缘的办法可以找到出问题的地方。然后将它们打开、檫干，用电吹风吹干，驻波比指标一般即可恢复。注意：此时必须重新仔细地进行热塑、密封。

此外，还要定期测量馈线的绝缘电阻(≥100MΩ)，查看外导体的接地；检查各插头的连接是否紧密，有无过热现象；电缆充气的要注意保持电缆内的气压；定期检查天线机械节构方面的情况，如有无松动、裂纹、锈蚀、绝缘材料老化等情况，清洁绝缘子。