淺談全固態(tài)中波發(fā)射機天饋調(diào)配網(wǎng)絡(luò)組成

曲廣玲++木仁

摘 要：隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，中波廣播發(fā)射機得以廣泛應(yīng)用。要使廣播高質(zhì)量、低停播、滿功率、滿調(diào)幅播出，其天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)配至關(guān)重要。本文主要探討了全固態(tài)中波發(fā)射機天饋調(diào)配網(wǎng)絡(luò)組成。

關(guān)鍵詞：中波發(fā)射機；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)；阻抗匹配；射頻倒送；防雷

一、天饋調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計思路

天饋調(diào)配網(wǎng)絡(luò)是指在發(fā)射機輸出饋線端和發(fā)射天線輸入端之間設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)，簡稱天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是中波發(fā)送系統(tǒng)輸出的關(guān)鍵部分，直接影響和制約著發(fā)射機的工作指標(biāo)。所以研究天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的的電路結(jié)構(gòu)和性能，對發(fā)射機系統(tǒng)的維護工作至關(guān)重要。

全固態(tài)發(fā)射機的輸出功率是由多個功放模塊經(jīng)過合成變壓器合成得到。當(dāng)負(fù)載為純阻且等于所要求的阻值時，各功率場效應(yīng)管工作在接近理想開關(guān)狀態(tài)，因此場效應(yīng)管的功耗很小，整機效率高。所以在設(shè)計天調(diào)網(wǎng)絡(luò)時要注意三點：（一）天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)和射頻電纜的阻抗必須匹配，并且具有良好的通帶特性。（二）對所有進入網(wǎng)絡(luò)并且有可能威脅到發(fā)射機正常工作的干擾頻率，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)將其濾除，功率射頻倒送對發(fā)射機影響必須降低到最低。（三）天調(diào)網(wǎng)絡(luò)招雷擊后，可能引起發(fā)射機場效應(yīng)管損壞，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)設(shè)有雷電的抑制和泄放電路。

二、天饋調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的組成

典型的單頻率天調(diào)網(wǎng)絡(luò)由天饋線阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、防高頻干擾和避雷系統(tǒng)組成，當(dāng)兩個或幾個頻率共用一個鐵塔時，則在防雷部分后加阻塞網(wǎng)絡(luò)。下圖所示為我臺1143kHz和1521kHz雙頻共塔網(wǎng)絡(luò)圖。特別注意的是：共塔的發(fā)射機之間的頻差越大越好，頻率比應(yīng)大于1.25。下面以我臺1143kHz和1521kHz共塔為例解析天調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的組成。

（一）天饋線阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)

匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是使饋線的特性阻抗和鐵塔的輸入阻抗相匹配。匹配網(wǎng)絡(luò)主要由電容、電感組成，匹配網(wǎng)絡(luò)可以用T型、∏型、倒L型等四端網(wǎng)絡(luò)表示。匹配網(wǎng)絡(luò)是通過調(diào)整電容、電感量使回路諧振于本機的本振頻率上。以1143kHz回路為例，圖中L7、C7、L5、C5組成帶通濾波器，L7、C7、諧振于工作頻率1143kHz上。由于天調(diào)網(wǎng)絡(luò)受雷電、風(fēng)沙、雨雪、溫差等天氣影響，造成網(wǎng)絡(luò)失諧，瞬間損壞大量場效應(yīng)管，使發(fā)射機自動保護或關(guān)機，造成停播。帶有滑動抽頭的電感L7在回路失諧時可以重新匹配。L5、C5是為了抵消天線阻抗的虛部部分。比如發(fā)射機發(fā)射增大時，調(diào)節(jié)L7使L7、C7諧振在1143kHz頻率上，再調(diào)節(jié)L5使天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)虛部為零，從而降低發(fā)射機駐波。

（二）射頻倒送的抑制

1.射頻倒送的產(chǎn)生和對發(fā)射機的影響

由于天線的互逆性，高大的發(fā)射天線本身也是良好的接收天線。當(dāng)本臺或鄰近的的其它發(fā)射天線正在工作時，該天線接受到的高頻電壓倒送會對全固態(tài)發(fā)射機帶來負(fù)面影響。主要影響是射頻電壓倒送到功放電路上，使激勵波形畸變，IR140管子功耗加大。當(dāng)?shù)顾蛧?yán)重時，倒送的電壓和發(fā)射機的激勵電壓疊加，瞬間損壞大量場效應(yīng)管，使駐波電路報警，發(fā)射機自動保護或關(guān)機，造成停播。

所以必須采取措施抑制從天線方向倒送的高頻電壓，使全固態(tài)發(fā)射機正常工作。

2.抑制射頻倒送的主要方法：

（1）帶通濾波器

當(dāng)鄰近頻率較多且不是非常靠近工作頻率的發(fā)射臺常用帶通濾波器。選擇濾波器時要注意，濾波器的通帶特性，應(yīng)滿足發(fā)射機的要求，具有一定的帶寬，而濾波器的阻帶特性要滿足被抑制的頻率需達(dá)到足夠的衰減量。中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的帶通頻率器考慮到元器件的選取，一般使用二階巴特沃斯濾波器，最窄的帶寬為100kHz以上。

（2）串聯(lián)回路中的并聯(lián)諧振

一般利用并聯(lián)諧振時阻抗無窮大的特點串入回路中，或用串聯(lián)諧振在諧振時其阻抗最小的特點并入回路中并直接入地，從而消除干擾頻率。這種方法，可以再雙頻率共塔或多頻率共塔的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中作為阻塞網(wǎng)絡(luò)使用。例如，對于1143kHz的回路中串入諧振于1521kHz的并聯(lián)諧振電路，如圖中的L4、C4。同樣對工作頻率為1521kHz的回路中串入1143kHz的并聯(lián)諧振電路，如圖中的L2、C2，以阻止雙頻串?dāng)_。

3.全固態(tài)發(fā)射機防止雷擊的方法

中波天線一般高達(dá)幾十米甚至上百米，雷雨天氣容易招引雷電。如果天線沒有得到良好的保護、由它引入的雷電將對發(fā)射機和天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。

防雷的目的是通過抑制或泄放感應(yīng)雷電的能量來避免其對發(fā)射機系統(tǒng)造成的危害。

天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的防雷保護采取以下三種：

第一、如圖中所示除了在天線底部的半圓形金屬放電球E0外，在統(tǒng)調(diào)箱內(nèi)與天線連接處接入一對石墨放電球E1，它的間隙在實際工作中應(yīng)調(diào)整為2.5—2.7mm以減小天線塔基上雷擊放電不徹底。

第二、雷電的主要能量集中在低頻和直流部分，因此在統(tǒng)調(diào)箱內(nèi)與放電球并接一微亨級電感L0到地，將雷電中的低頻和直流部分泄放到地，同時為天調(diào)網(wǎng)絡(luò)提供一個對地釋放靜電放電通路。由于電感線圈的感抗小，只有幾十微亨，線徑較粗，有利于雷電能量入地。要注意的是：這個線圈會直接影響天線的阻抗，應(yīng)作為天線匹配網(wǎng)絡(luò)的一部分考慮。同時，是為雷電提供靜電泄防通路，線圈導(dǎo)線的直徑盡可能地粗些。

第三、利用電容器的隔直作用，在天線與調(diào)配網(wǎng)絡(luò)間串入一只隔離電容C1，將雷電能量集中的低頻和直流部分隔離掉。一般選擇1000—3000PF，由于是防雷器件，所以伏安量、耐壓值越大越好。更換時不要隨意改變原有電容器的規(guī)格。

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