我国电视发射天线系统

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1、当前我国电视发射天线系统存在的一些问题及解决方法吕传和近十儿年来，由于四级办广播，我国的广播电视事业得到了飞速的发展，各省市都有电视台。各县市都有转播台，甚至不少乡镇都建有差转台。就是这些发射台转播台在全国担负着86*2%的无线覆盖率任务。但我们广电系统长期以来重宣传、轻技术、技术行业屮重播控、轻发射，发射行业屮重发射机、轻发射天线。发射天线成为整个广播电视系统工程中的轻中之轻。在广播电视系统中，除了专业部门外很少有人重视、了解研究发射天线，因而天线系统中较普遍地存在着一些问题，从而造成了场型覆盖不好，发射效率变低、资源能源浪费严重。为此对当前国内广播电视系统天馈线系统中较普遍存在

2、的一些主要问题进行讨论如下：一、片面追求天线层数而导致了垂直场型的变坏我们不少电视台，特别是部分县市级台，为了尽量扩大本台的覆盖范围，在发射机功率限于规划而被限定的情况下，片面的追求天线的层数，以增加天线增益而扩大木台的覆盖，有的台采用8层或8层以上偶极子天线，或8层蝙蝠翼天线，结果覆盖并不理想，造成近区收看不好，远区有时也收不好，在高山上，甚至在飞机上才能看好。有的在城区收看不好，而在县外（非覆盖区）反而能收看好。其主要原因是天线增益太高，造成垂直方向图主瓣过窄，零点太多，而没有采取波瓣下倾和和零点填充措施而致，如图1所示。因此欲用多层增益天线，必须注意以下几个问题：1天线系统的

3、垂直面方向1、适当选择天线层数天线层数（增益）并不是越多越好，我们必须根据实际覆盖要求，对天线层数进行合理的选择，图2示出了6层翼型天线和12层翼天线的垂直方向性图。田26«利125蝙钃翼天味齣.直面穷匈曲从图2中可以看到，在发射机输出功率相同的情况下，在低于水平面00—2.5。（即肋=0°—2.5°）时，12层天线对应的服务场强要强。而在2.5。。7。之内的6层天线对应的服务场要强。即在近区内场强要强。这是因为当天线层数越多时，其垂直面的方向性越尖锐，因而远区场强增加，而近区场强减弱。多层蝙蝠翼天线在等功率同相馈电（指层与层之间）的情况下，其垂直方向性函数为：式中：Fo（9）是单

4、一层翼型天线垂直方向性函数。H为层与层之间的距离。N为天线层数。F(«)从式（I一‘1）可以看出，其垂直方向性与天线层数N密切和关。图3示出了当h:k。、同相位、等功率馈电时多层翼型天线的垂直方向性图。图3中，曲线1、2、3分别为三层、四层、六层翼型天线的垂直方向性。田3W格位.等功率馈绝多饜蝙蝤11天线的垂直育角性从图3可见，三层天线第一个零点出现在19029‘左右，半功率点（0.707max）对应的9角为10°左右。即共波瓣宽度巩.。=gy左右。而6层天线第一个零点出现在9036‘左右，其半功率点（0.7叮ngx）对应的6角为30左右，即其瓣宽度约60左右。可见6层天线比3层天

5、线主波瓣尖锐的多。因而远区场强增加，近区场强减弱。故大功率电视台的天线层数一般不宜超过6—8层，小功串电视台一般不宜超过4一6层。从式（1一1）中还可见：这就是多层天线的零点，在此区域内严重影响接收，零点角9N=:arcsin（N/Nh）。可见零点与天线层数N与层距h有关。由图3还可见，层数越多，不仅主波瓣越尖锐，而且零点区也越多,使近区场强变弱。1.2,3,I)•从而使PCW»O.2、做好波束下倾及零点填充当天线层数（特别是多层）选定后，必须进行波束卞倾和零点填充，如不进行波束下倾，如前所述，高增益天线主波瓣太窄且最大辐射方向沿水平方向，则最大辐射方向和电波落不了地。造成能量的浪

6、费。如不进行零点填充，近区的零点区场强太弱，出现“灯下黑”现象。此两项要求一般都由生产厂家，在天线设计生产屮都已考虑到。用户在工地按厂家要求进行安装。波束下倾及零点填充一般有两种方法。（一）机械方法机械方法进行波朿下倾及零点填充就是选择一层或几层反射板，使其沿水乎方向下倾一定角度g4,因此此种方法较适合于超增益天线＜反射板状天线=如偶极子天线、双环天线等等。多层天线出现零点的原因是上下层天线等功率同和位馈电，在此条件下，多层天线垂直方向性函数可用下式表达。F(e)«[2*2/suA•*in(2«hZX*oo«d

7、)丨S/(Xsin0)其中:N是天线摄败S是居间祖X是工作波长0是垂直面变化角当F(9)=0时，可求出不同天线层数的零点。求出零点后，当天线上、下等层功率同相位激励时，可使上层天线向下倾斜一个角度：肋‘=(9d+9d)/2(1—3)式中：9d是第一个零点9d是第二个零点如果N层天线，波束下倾的角度应为：9S=9'/N(1—4)对于高山台，为丫达到较好的覆盖效果，可使多层天线同时下倾角度勋‘，则主波束下倾角为：A*9‘N/N(1—5)A为倾斜板数二，电气方法电气方法进行