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天馈系统改造的设计方案 本文关键词：设计方案，改造，系统
天馈系统改造的设计方案 本文简介：本文主要介绍山西广播电视无线管理中心二二八台机房搬迁和调频天馈系统改造设计方案的比较、各种改造工程设计方案的优缺点、天馈系统的频率组合等情况，以为国内大型调频发射台天馈系统的改造提供一些参考。山西二二八台位于太原市西山庙前山，海拔1860米，担负着11套调频广播的发射任务，发射功率均为10KW，四部
天馈系统改造的设计方案 本文内容：
本文主要介绍山西广播电视无线管理中心二二八台机房搬迁和调频天馈系统改造设计方案的比较、各种改造工程设计方案的优缺点、天馈系统的频率组合等情况，以为国内大型调频发射台天馈系统的改造提供一些参考。
山西二二八台位于太原市西山庙前山，海拔1860米，担负着11套调频广播的发射任务，发射功率均为10KW，四部备用调频发射机，发射铁塔三座，分别高90米、60米和50米，这样规模的发射功率和发射节目套数在山西省内是最大的。由于原有天馈系统、多工器系统老化严重，设备无法支撑未来调频数字化的升级，2016年，山西广播电视无线管理中心决定对原有天馈系统进行改造。
一、改造前的天馈系统
90米发射塔，2003年投入使用，由中央和我省共同投资。上六层采用四面双偶极板天线，单片增益为7.5dB,整体功率容量40KW，主馈线31/8＂馈管，双馈上天线，三工器合成，播出中央一套、中央二套和中央三套广播，播出功率均为10KW；
下六层也是四面双偶极板天线，单片增益为7.5dB,整体功率容量40KW，四工器合成，主馈线31/8＂馈管，双馈上天线，播出省台四套系列广播，分别为：交通、长城、健康和文艺。60米发射塔，上下各两层，即两组天线，天线采用四面双偶极板天线，每组天线整体功率容量均为20KW，主馈线采用31/8＂馈管。上两层经双工器合成，播出90.4MHz新闻综合和94MHz音乐广播，发射功率均为10KW；
下两层作备用天线，主馈线采用31/8＂馈管，可全频段备份，2010年投入使用。50米发射塔，上下各两层，两组天线，天线采用四面双偶极板天线，每组天线整体功率容量均为20KW，单片增益为7.5dB,主馈线采用31/8＂馈管。上两层经双工器合成，播出88.6MHz故事频道和100.9MHz农村频道，发射功率均为10KW；
下两层作备用天线，主馈线采用31/8＂馈管，可全频段备份，2015年投入使用。
二、存在的问题
由于90米发射塔是2003年投入使用，主要存在的问题：1、原两组六层四面双偶极板天线系统，已经正常运行了13年，塔上的双偶极板、功分器以及电缆头的接口，经10多年的风吹日晒，也到了出故障的高发期。2、多工器也是运行了10多年，滤波器形式为双腔结构，带宽窄、插损大，驻波比较差，无法满足数字带宽。3、天线功率容量不足，无法满足多套数字发射机满功率播出。4、多工器输出未加开关板，在天线出现故障时，无法进行快速切换。
三、各方案优缺点对比
结合我台现有发射铁塔资源和发射节目现状，以及今后数字化事业发展的需要，主要讨论了三种方案。方案一：90米发射塔为主塔，上六层改造为120KW大功率天线，天线采用四面双偶极板天线，目前的11套节目，通过一个十二工器主使用上六层天线。下六层天线可更新为4*10KW作为备份，可接两台备机。60米塔和50米塔作为备塔，原调频天线不变，可分别接两部备机。满足现有四部备机的发射。所有馈管均使用4~5吋进口馈管，双馈上天线。优点：十二功器加开关板分上下两层，经馈管送至120KW天线。当上半部（或下半部）天线故障时，可以通过调节开关板，使全部11+1套节目均降至半功率用下半部（或上半部）天线发射，同时对故障天线进行维修。两个备塔至少可以各备4套。或者，两个备塔各通过一个双工器，可备份8套节目，其中四套为全频率备份，四套为固定频点备份。主用塔和备用塔互不干扰。缺点：全部11套节目都用一付天线发射，万一发生天馈系统的故障，值班员在短时间内无法全部倒用备机播出。且需要采用4吋或5吋的进口馈管，投资大。需要的备机多，现有备机数量不够，还需要增加新备机，且备机数量增多后，维护投入大。当主塔主天线或馈管烧坏时，至少有一半（6套）节目不能播出。方案二：90米塔为主塔，上下两套天线均改造为60KW大功率天线，天线采用四面双偶极板天线，上六层和下六层天线各对应使用一个六功器。11套节目可用两个六功器加开关板分别经两根馈管送至天线。采用4吋或5吋的进口馈管，双馈上天线。60米塔和50米塔作为备塔，原调频天线不变，可分别接两部备机，满足现有四部备机的发射。优点：充分利用主塔共上下两套天线，每套天线可发射六套节目。当上半部（或下半部）天线故障时，可以通过调节开关板，使六套节目均降至半功率，用下半部（或上半部）天线发射，同时对故障天线进行维修。60米塔和50米塔可备份四套10KW发射，且备用节目全频点满功率发射。或者，两个备塔各通过一个双工器，可备份八套节目，其中四套为全频率备份，四套为固定频点备份。主用塔和备用塔互不干扰。缺点：需要采用4吋或5吋的进口馈管，双馈上天线，投资较大。方案三：90米塔用两个四功器，另一座塔用一个四功器，共同作为主塔。剩余一座塔作为备用塔。优点：三套四功器，可采用50-80-3国产双馈，资金投入少缺点：要有两个塔作主用，11套节目同时满功率播出时，主用塔之间有可能干扰。一个备用塔，可以做两套全频段备份。或者，加两个双工器，可以四套节目备份，其中两套为全频段备份，两套为固定频点备份。
四、天馈系统改造的重点
经过和厂家技术人员充分讨论，大家倾向于方案二，重点改造90米天馈系统。1、将原两组六层四面双偶极板天线系统全部拆卸，更换全新的天线系统，扩大天线的功率容量。2、将所有频率规划为两组，经由两套满足CDR带宽的六工器进行播出。3、在六工器输出增加开关板，双馈上天线，在天线出现故障时，进行快速切换，以保证安全播出。
五、天馈系统的频率组合
我台多次和厂家商讨频率的组合，经过多次讨论后，确定方案为：上六层采用四面双偶极板天线，单片增益为7.5dB,整体功率容量60KW，播出节目为：97MHz、100.9MHz、88.6MHz、89.3MHz、99MHz，经过一套六工器（含一套备播）及开关板后，采用4吋进口馈管，双馈上天线；
下六层采用四面双偶极板天线，单片增益为7.5dB,整体功率容量60KW，播出节目为：95.8MHz、88MHz、90.4MHz、94MHz、101.5MHz、105.9MHz经过一套六工器及开关板后，采用4吋进口馈管，双馈上天线。方案可使除89.3MHz、88.6MHz外所有频率满足600KHz带宽。此外，另备一台调频桥式单元，以备今后再上一套调频节目之需。两套调频六工器系统频率组合图如图1，图2所示：
六、工程的实施
由于新建的发射机房已经建成，通过机房的整体搬迁，同时完成这次天馈系统改造，由于发射的节目多，工程量多、难度大，为避免造成停播，我台与发射机、天线、多工器、开关板厂家进行了详细沟通，制定了详细的搬迁方案并多次修改完善。1、将90米塔的两套旧天馈系统依次拆下，依次安装新的天线及馈线。2、依次分别安装与调试两套六工器系统及对应的开关板。3、将60米和50米塔上的各两组天线作为备用天线，用现有的备机可同时播出四套调频节目。4、将要搬迁的四部发射机用四部备用发射机播出，然后将四部发射机依次搬到新机房连接到相应的六工器发射，依次类推。在机房搬迁的准备过程中，由于发射机房是一、二层同时布局，存在很多技术问题，如：高低压配电如何同时满足新旧发射机房的供电；
11套节目的信号源如何可靠保证；
在新机房内多部主备发射机、稳压柜、信号柜的布局；
四根4吋馈管和电视发射机以及备机的馈管出口：是集中开墙出还是分别开墙出；
机房和各发射机的防雷接地；
信号线电源线是走地沟还是走桥架；
等等一系列的技术问题就不在此赘述。在我台和各方技术人员配合下，整个搬迁工程实现了零停播，圆满完成了机房的搬迁和整套天馈线系统的改造。
七、结束语
当前国家广电总局对省级发射台的事业发展投入很大，很多发射台可能新建发射机房，在机房搬迁及天馈系统的技术改造中，会产生很多技术问题，希望本台的改造可以为国内大型发射台的设计提供参考。
作者：郭伟 单位：山西广播电视无线管理中心
天馈系统改造的设计方案 来源：网络整理
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