小功率短波发射台天馈线系统故障分析

1、天馈线系统的构成与原理

1.1 基本构成

天线作为电能和电磁波相互转变的核心部件，小功率短波发射天线常以鞭状天线和偶极子天线较为多见，鞭状天线构造简单且方便安装，适宜移动或者便携的情况；偶极子天线具备方向性良好，辐射效率较高的特性，往往被固定发射台站所采用。馈线起着衔接发射机和天线以传送高频能量的作用，常常会用同轴电缆，这种电缆包含内导体，绝缘介质，外导体和护套。其中，内导体负责传送高频信号，外导体则起屏蔽效果，防止外部电磁干扰，而且可充当信号回流路径，保证传送稳定。

匹配网络，天线的输入阻抗同馈线的特性阻抗常常并不一致，要达成最大功率输送，就得要有匹配网络来做阻抗变换才行，匹配网络大多是用电感，电容这样的元件合成的，经由调节这些元件的参数，可以让天线和馈线处于较好的阻抗契合状态。

1.2 工作原理

发射机生成的高频电流信号经由馈线传送至天线，在天线里，高频电流会激发电磁场，向周边空间辐射电磁波，按照麦克斯韦方程组来看，变化的电场可产生磁场，变化的磁场又能产生电场，就这样交替循环，电磁波就以光速传向远方，天线辐射的电磁波特性（比如方向性，极化方式之类的）由天线的结构与尺寸决定，而馈线要做的就是把发射机输出的功率尽量无损耗地送到天线端口，匹配网络则保证能量输送时的高效率，防止因为阻抗失配出现反射，缩减功率损失。

2、故障诊断方法

2.1 外观检查

定期巡检天线、查看馈线与匹配网络外观时，需关注天线振子有无断裂，变形或者生锈情况，还要注意绝缘子是否存在破损，脏污或者放电痕迹。检查馈线外皮有没有破损，老化或者鼓包现象，接头部位密封是否完好，是否存在松动或者氧化问题，也要留意匹配网络元件有无烧焦，开裂状况，其连接线路的焊点是否牢固，绝缘外皮是否完整。

2.2 驻波比测量

利用驻波比测试仪，把它衔接在发射机和天线之间的馈线上，当发射机处于正常工作状况时去测量驻波比，一般而言，小功率短波发射台的驻波比正常情况下会要求小于 1.5，如果测量所得数值远超出这个范围，那就表明天馈线系统存在故障，经由分段测量驻波比，也就是分别在馈线输入端，匹配网络输出端，天线输入端这些关键节点展开测量，依照测量结果来剖析故障可能存在的区间，倘若馈线输入端的驻波比正常，但匹配网络输出端的驻波比却不正常地增大，很可能就是匹配网络出现了问题；要是天线输入端的驻波比超标，就应该着重检查天线以及与其相连接的馈线部分。

2.3 功率监测

在发射机输出端与天线输入端各自安设功率计，用以随时监测发射功率以及输入到天线的功率。当运作正常的时候，二者的差值应当处在合理范围之内，此差值大多源于馈线传送时产生的损耗，如果这个差值猛然变大，就表明传送过程当中存在额外的功率损失，也许是因为馈线接头出现故障，外皮破损漏电或者适配网络失谐等因素，把不同时间段，不同频率下的功率监测数据加以比较，剖析功率的变化趋向，倘若在某个频率下功率显著减小，而其他频率却较为正常，那么可能是这个频率所对应的天线谐振特性发生了改变，这显示天线振子或者适配网络在该频率下存在问题。

3、小功率短波发射台天馈线系统故障排除方法

3.1 天线故障排除

如果天线振子出现损坏，且断裂情况较轻，可以利用焊接或者加固等手段实施修理，要保证振子能够还原到原先的形状并恢复其机械强度，还要执行好防腐措施，如果振子受损过于严重而不能被修好，就要马上换上同样型号以及规格的新振子，在安装完毕之后再次调节天线的朝向与倾斜度，从而让它处于一种理想的辐射状态之下。

天线存在绝缘性能下降的情况时，要清洁绝缘子表面的污垢，灰尘，绝缘子若受潮，可以利用烘干，浸漆等方法来复原其绝缘性能。要是绝缘子已经老化且破损严重，就务必换上新的优质绝缘子，还要增强防水，防尘之类的保护措施，安装防护罩，密封胶圈等，以保证绝缘性能可靠。

3.2 馈线故障排除

当察觉到馈线接头松动的时候，首先要清理接头表面的氧化物，接着用恰当的工具把接头重新拧紧，保证连接稳固，还要做好防水，防潮措施，比如缠绕防水胶带，涂抹密封胶之类的。要是接头氧化得厉害，可以剪掉氧化的部分，重新做个接头，对于馈线外皮破损的情况，如果破损面积比较小，能用绝缘胶带包扎来修理，防止杂质进入；要是破损很严重，就要更换整段馈线，更换的时候得注意馈线的选型要和原来的馈线，包含特性阻抗，规格尺寸这些方面，在安装过程中也要确保布线合理，防止再一次被外力破坏。

4、小功率短波发射台天馈线系统故障预防措施

创建起完备的日常巡视制度，定时对天馈线系统做全面检查，涉及外观，性能参数等方面，要及时把设备状态记录下来，一旦识别出问题就要尽早解决，把故障隐患消除在最初阶段。

要提升天馈线系统的防护水平，其一，给天线装配避雷针，避雷线，从而增强防雷能力，其二，加固馈线外皮并加以保护，以免其被外力损坏，其三，改善天线的安装环境，不可使其长时间处于高湿度，强腐蚀的地方，必要情况下可以搭建防护棚。

选用质量可靠、性能稳定的天馈线设备及其元件，采购时要严格把关，保证产品符合相关标准和技术要求。要定期对设备执行维保，遵循设备说明书规定的使用寿命，及时更换老化严重的部件。

要对操作人员和守护人员展开专业培训，让他们了解天馈线系统的工作原理，操作流程，故障判断以及清除方法，从而提升人员的技术水平和应急处理能力，保证发射台得以安全，稳定运行。

结束语：

综上所述，小功率短波发射台要想达成高质量的信号发射和传送，关键在于天馈线系统稳定运行，透彻把握天馈线系统的形成，原理，准确剖析各类常见故障的原因，掌握科学有效的故障判断方法，排除措施以及预防手段，这样就能及时应对故障难题，最大幅度缩减故障给发射台工作造成的影响，保障通信，广播等业务顺利开展，为相关领域给予可靠的技术支持，将来，伴随着技术不断发展，还要一直留意天馈线系统的新问题，新特点，进一步改良保护策略，改进系统的可靠性和适应性。

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