淺談DAM 10kW廣播發(fā)射機(jī)天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)

秦 婕甘肅省嘉峪關(guān)廣播轉(zhuǎn)播臺，甘肅嘉峪關(guān) 735100

淺談DAM 10kW廣播發(fā)射機(jī)天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)

秦 婕甘肅省嘉峪關(guān)廣播轉(zhuǎn)播臺，甘肅嘉峪關(guān) 735100

發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)由帶通濾波器和T型網(wǎng)絡(luò)組成。為了使高頻能量在饋線中得到最佳的傳輸，要求輸出阻抗與饋線特性阻抗相匹配。在天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中對射頻倒送也要很好的抑制。由于天線的互逆性，高大的發(fā)射機(jī)同樣也是性能良好的天線，我們通常使用陷波電路如LC串聯(lián)或并聯(lián)諧振電路可以有效抑制射頻倒送。天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中的防雷措施除了采用石墨放球外還要加電感、電容。天線調(diào)配系統(tǒng)在整個工作過程中，是一個很重要的環(huán)節(jié)，在日常的檢修維護(hù)中要引起足夠的重視。

效應(yīng)管；功放模塊；T型網(wǎng)絡(luò)

數(shù)字調(diào)幅是世界上效率最高的一種調(diào)制方式，其工作原理是將模擬的音頻復(fù)合調(diào)制信號數(shù)字化，并經(jīng)編碼控制“數(shù)字化”的功率放大模塊，再對功放模塊輸出的“數(shù)字”信號電壓迭加，使輸出網(wǎng)絡(luò)模擬化，實現(xiàn)正常的調(diào)幅信號。該機(jī)的控制系統(tǒng)按不同的時間序列運行，能作遙控，有完善的接口，尤其在顯示和故障檢測方面采用了大量的數(shù)字電路，取消了傳統(tǒng)的音頻功放，射頻部分全都采用D類開關(guān)，因而大大提高了整機(jī)效率。該機(jī)具有高效節(jié)能、運行穩(wěn)定可靠、數(shù)字化程度高、維護(hù)費用低、便于從模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)換等優(yōu)點，可滿足廣播發(fā)射領(lǐng)域?qū)V播發(fā)射機(jī)更新?lián)Q代的要求，達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。目前，該設(shè)備已在國內(nèi)的90多個廣播電臺推廣應(yīng)用，使用效果良好。

甘肅省嘉峪關(guān)廣播轉(zhuǎn)播臺現(xiàn)使用10kW DAM廣播發(fā)射機(jī)。它的輸出功率由一定數(shù)量的功放模塊的輸出功率合成得到。當(dāng)負(fù)載為純阻并等于所要求的阻值時，各功率場效應(yīng)管均工作在接近理想開關(guān)狀態(tài)，加在場效應(yīng)管上。

電壓、電流相位差接近90度，因此場效應(yīng)管的功耗很小，整機(jī)效率高。這就要求它的輸出網(wǎng)絡(luò)必須注意以下幾點：

1）天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)和射頻電纜的阻抗必須嚴(yán)格匹配，并具有良好的通帶特性；

2）發(fā)射臺的其它發(fā)射頻率以及周邊的電臺頻率功率倒送對發(fā)射機(jī)影響必須降低到最低；

3）天線及調(diào)配網(wǎng)絡(luò)招雷擊后，可能引起發(fā)射機(jī)場效應(yīng)管損壞，必須采取多種防雷措施。

甘肅省嘉峪關(guān)廣播轉(zhuǎn)播臺發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)由帶通濾波器和T型網(wǎng)絡(luò)組成。帶通濾波由串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振組成，作用之一是圓滑濾波，以便濾除輸出信號中的不必要的雜波成分。作用之二是將合成器輸出約4Ω轉(zhuǎn)換到50Ω完成阻抗變換使輸出絡(luò)的輸入阻抗與槽路諧振阻抗相匹配。輸出網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗與饋線特性阻抗相匹配。阻抗匹配可使能量得到有效的傳輸，使負(fù)載獲得最大的有效功率。輸出網(wǎng)絡(luò)使發(fā)射機(jī)輸出的高頻能量在饋線中得到最佳的傳輸。因為甘肅省嘉峪關(guān)廣播轉(zhuǎn)播臺使用的發(fā)射機(jī)的橋式功放工作在開關(guān)狀態(tài)，其電壓輸出根據(jù)付里葉分解式可得出它的第一項是基波成分，其余為奇次諧波，諧波中三次諧波振幅最大。而且次數(shù)越高振幅越小。為了抑制高次諧波向外輻射，發(fā)射機(jī)設(shè)計了僅讓基波通過的帶通濾波器。但是，為了保持較好的穩(wěn)定性，防止調(diào)制邊頻造成負(fù)載變化過大，濾波器的Q植取的較低，這樣，濾波器對三次諧波的抑制度就夠大，為了達(dá)到足夠的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中加了三次諧波陷波器。T型網(wǎng)絡(luò)不僅完成阻抗匹配的任務(wù)而且還起到了抗擊雷電的作用。

在天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中對射頻倒送也要很好的抑制，由于天線的互逆性，高大的發(fā)射機(jī)同樣也是性能良好的天線。當(dāng)本臺其它發(fā)射機(jī)正在工作，或距離較近的大功率電臺正在工作時，該天線就會接受到較高的高頻電壓。這種射頻電壓倒送無論對電子管或發(fā)射機(jī)都會帶來負(fù)面影響。就發(fā)射機(jī)而言，由于場效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，內(nèi)阻低，雖然也會產(chǎn)生雜頻和串音，但比電子管不明顯。射頻倒送對發(fā)射機(jī)的危害有倆方面；一是射頻電壓倒送到功放電路。由于該電路工作在丁類開關(guān)狀態(tài)，要求激勵波形具有陡峭的前沿，以減小場效應(yīng)管的功耗。倒送嚴(yán)重時，倒送的電壓和發(fā)射機(jī)的激勵電壓疊加在一起，使激勵波形發(fā)生畸變，管子功耗加大，瞬間損壞大量場效應(yīng)管。而且由于發(fā)射機(jī)激勵和外界倒送電壓相疊加，使欠激勵、過激勵等檢測電路難以正常工作，造成播音中斷。我們通常使用陷波電路如LC串聯(lián)或并聯(lián)諧振電路可以有效抑制射頻倒送。

天線一般是較高的建筑物，容易招引雷電。如果天線沒有得到良好的保護(hù)，由它引入的雷電對發(fā)射機(jī)和天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重的破壞。通常采用兩種措施，一是減少地網(wǎng)接地電阻，天線地網(wǎng)是為射頻信號提供回路，同時它也是為雷電提供通暢的入地點；二是接地要講究，地阻越小，雷擊地電壓越小，為了降低地電位差必須只有一個接地點，機(jī)房也必須集中接地。

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的防雷措施除了采用石墨放球外還有加電感、電容。石墨放電球的間隙是可調(diào)的，其放電電壓的變化隨面積的增加而降低。雷電的主要能量集中在低頻和直流部分，因此在天線下并聯(lián)一只微亨級電感，應(yīng)主要作為天線調(diào)配的一部分。同時為雷電提供靜電泄放通路。選擇線圈導(dǎo)線時直徑要盡可能粗些。加電容的作用是隔離。也是因為雷電的能量集中在低頻和直流部分，電容防止了雷電的能量通過天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入發(fā)射機(jī)。它的選擇是伏安量、耐壓植越大越好。

總之，天線調(diào)配系統(tǒng)在整個工作過程中，是一個很重要的環(huán)節(jié)，在日常的檢修維護(hù)中要引起足夠的重視。做好防護(hù)工作以免造成機(jī)器不穩(wěn)定及損害元器件。

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[3]鄧克義.數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試[J].廣播與電視技術(shù)，2003(7)：82-83.

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1674-6708（2010）31-0242-01