關(guān)于全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運用的探討

王 兵 馬 戈

（內(nèi)蒙古新聞出版廣播電影電視局 通遼廣播發(fā)射中心臺，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

關(guān)于全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運用的探討

王 兵 馬 戈

（內(nèi)蒙古新聞出版廣播電影電視局 通遼廣播發(fā)射中心臺，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中占有非常特殊而且十分重要的位置。目前使用的發(fā)射機都是全固態(tài)甚至是數(shù)字調(diào)制發(fā)射機，其在功能、指標、穩(wěn)定性等方面都有顯著提高和改善。此時，若是天調(diào)網(wǎng)絡(luò)不能與之很好地匹配，就不會有理想的播出及收聽效果。本文結(jié)合我臺的實際情況介紹一下中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本原理以及天調(diào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整注意事項、天饋線系統(tǒng)的維護事項等內(nèi)容。

中波發(fā)射機；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原理；調(diào)試；維護

一、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

（一）天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是介于饋線（或者是收聽效果更好的饋管）及天線之間的一種調(diào)配裝置，通過這個網(wǎng)絡(luò)，天、饋線（管）之間能夠?qū)崿F(xiàn)阻抗匹配，以達到最大功率輸出，同時對于鄰近頻率通過天線回饋造成的干擾加以衰減，從而使發(fā)射機正常播出。所以，一個好的天調(diào)網(wǎng)路應(yīng)具備高穩(wěn)定性、可靠性及耐用性；具有良好的匹配狀態(tài)，駐波比小于1.1；良好的抗干擾性；可靠的防雷措施；通帶特性好，損耗＜0.5dB；頻率特性好，帶寬≥50kHz等。

（二）天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的基本組成

1.匹配網(wǎng)絡(luò)。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)一般由匹配網(wǎng)絡(luò)、阻塞網(wǎng)絡(luò)以及避雷系統(tǒng)等組成。其中，匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是使鐵塔的輸入阻抗R+jX和饋線（管）的特性阻抗Z匹配，減少發(fā)射波，降低饋線上的駐波比，提高效率及安全，并保證其具有良好的通帶特性。匹配網(wǎng)絡(luò)中通常包含了電感與電容，是一種四端網(wǎng)絡(luò)，在一般情況下，分為T型、∏型、r型，倒r型等幾種。各個發(fā)射臺根據(jù)本臺的實際情況選擇，倒r型因其成本低，易調(diào)整等優(yōu)點被普遍應(yīng)用。

2.網(wǎng)絡(luò)阻塞。在對中波廣播發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計時，需要在滿足阻抗匹配的基礎(chǔ)上，采取措施避免本臺鄰近頻率倒送的問題。發(fā)射天線本身作為一個能夠接收天線信號的載體，在工作過程中會接收到較高水平的電壓，因此會產(chǎn)生倒送現(xiàn)象，帶來波形的變化，讓子管功率過大。對于全固態(tài)發(fā)射機而言，由于場效應(yīng)管工作在開關(guān)狀態(tài)，內(nèi)阻低，當(dāng)發(fā)生倒送時也會產(chǎn)生雜頻和串音。當(dāng)?shù)顾陀l(fā)嚴重的時候，會讓激勵電壓不斷疊加，導(dǎo)致發(fā)射機內(nèi)部的場效應(yīng)管破損，造成信號中斷，甚至出現(xiàn)劣播、停播等情況。針對這樣的問題存在，需要加強對天線互逆性的認識水平，使天線方向能夠避免倒送。在雙頻共塔或是三頻共塔的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中，必須裝有阻塞網(wǎng)絡(luò)，阻塞網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量根據(jù)需要阻塞的頻率的數(shù)量而定。阻塞網(wǎng)絡(luò)L～C器件的無功功率與阻塞頻率與工作頻率的間隔有關(guān)，間隔越小，無功功率越大。目前常用的抑制射頻倒送的方法有先串聯(lián)后并聯(lián)的陷波網(wǎng)絡(luò)或者是在串聯(lián)回路的并聯(lián)諧振，其目的都是通過L和C諧振在干擾頻率F上，這樣在抑制F的同時，也不影響原來的阻抗。

3.避雷系統(tǒng)。天線因為自身有著較高的高度，因此極易吸引雷電，同時，發(fā)射機本身也會因為管體過熱與電流過大而造成損壞現(xiàn)象。所以，需要加強天線本身的抗雷能力，選擇科學(xué)的防雷舉措。我單位采取的防雷措施包括接入石墨放電球（并套有防護磁環(huán)），放電裝置的接地線上穿有磁環(huán)，發(fā)射機正常工作時不起作用，但當(dāng)天線受雷擊短路時，在發(fā)射機保護動作發(fā)生之前可以提高發(fā)射機的短路阻抗，從而保護發(fā)射機。因雷電的主要能量是直流和低頻，所以它不影響雷電的入地通路。還有一種常見的避雷措施是在天調(diào)與天線接口處對地并聯(lián)接入微亨級的防雷電感器L0，形成一個對地的靜電放電通路。使雷電的能量直接入地。隔直電容C0，因為雷電會以集中的形式產(chǎn)生在低頻與直流電流之中，所以可以利用電容的隔直效應(yīng)，讓天線與網(wǎng)絡(luò)能夠形成耐壓墻，杜絕雷電進入到發(fā)射機。

圖1為我臺設(shè)計的1530khz的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)備份。

圖1

二、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整與注意事項

（一）調(diào)試方法

在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整過程中，應(yīng)以調(diào)試天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗的實部為主、為先，虛部調(diào)試為輔、為后。使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進行反復(fù)、細致的調(diào)試，同時必須對最佳部位點做好標記，以便日后出現(xiàn)問題時進行微調(diào)。另外還要控制調(diào)試的時間，確保時間上的合理性，一般在發(fā)射機工作易出現(xiàn)異常的時間段進行調(diào)整，每年的春季及入冬時對天調(diào)進行一次校正是很有必要的。

調(diào)試方法是先對實部（L1或L2）進行調(diào)試，以此來完成對發(fā)射機天線的觀察，確保其能夠從天線的零位、功率反射以及波率零位表等數(shù)值內(nèi)容來維持最佳工作環(huán)境。在特殊情況下，同時選擇負載按鈕來進行調(diào)試，確保和整個工作環(huán)境能夠更為匹配。在一般情況下需要讓天線零位、濾波零位在2v以下，讓反射功率保持在5w～10w范圍內(nèi)。當(dāng)然，如果能夠讓其可以維持在0值是最為理想的。再對虛部（Ls）進行調(diào)整，使其讀數(shù)趨于（50+j0）Ω。（注：我單位使用的射頻電纜特性阻抗是50Ω）。在調(diào)整實部兩個線圈的電感時，為了保證能較快地調(diào)整到位，每次調(diào)整盡量不超過1/4圈。要注意T網(wǎng)絡(luò)的相移是45°，其中有一個50Ω假的諧振點。正確的方法是將調(diào)載線圈的初始位置設(shè)置到最小電感量的位置，然后開始增大調(diào)載線圈的電感值，第一次高頻電橋所指示的為假諧振點，然后接著調(diào)整負載線圈的電感值，第二次指示50Ω的點，則是正確位置。

（二）調(diào)試時注意觀察發(fā)射機表頭指示

發(fā)射機加電調(diào)試時要注意的是：在天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測量調(diào)整結(jié)束后，需要對發(fā)射機加電調(diào)整發(fā)射機輸出，使其與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)達到最佳匹配，以達到最大輸出功率。

步驟：第一，開啟發(fā)射機，加中功率，首先調(diào)節(jié)發(fā)射機左側(cè)面板上調(diào)諧旋鈕，使發(fā)射機輸出級與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)處于最佳諧振狀態(tài)，觀察開關(guān)儀表板上整機電流最大點，找到最大點后，再調(diào)整負載調(diào)節(jié)旋鈕，使開通的功放模塊與發(fā)射機功率相適合。第二，加高功率，重復(fù)上述步驟，觀察整機工作狀態(tài)，檢查各功放箱溫度是否過高、有無異味，直至正常。第三，調(diào)試工作結(jié)束后，加調(diào)制試驗。派人在調(diào)配間觀察天調(diào)網(wǎng)絡(luò)工作情況。發(fā)射機開高功率，加單音頻信號，逐步加深調(diào)制至10%，觀察發(fā)射機和調(diào)配網(wǎng)絡(luò)有無異常，無異常后將調(diào)幅度調(diào)至35%～50%，工作半小時后，關(guān)機進調(diào)配室摸溫，檢查電感電容的溫升情況，確認正常后，再開機加高功率，加單音頻信號至滿調(diào)幅度，長時間工作后，關(guān)機立即進調(diào)配室再次摸溫，如無異常，記錄下最后確定的數(shù)據(jù)，并在現(xiàn)場做好標記，加電調(diào)試完成。

（三）天饋線系統(tǒng)的維護注意事項

作為傳輸單位，我們一定要追求并保證“滿功率、滿調(diào)幅度、滿時間”播出。天饋線系統(tǒng)由于穩(wěn)定性不好、不在控制機房內(nèi)、不易檢修維護等多種原因，是各發(fā)射臺檢修維護時的薄弱環(huán)節(jié)。但是天饋線系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，造成的后果是不可估量的。對天饋線系統(tǒng)的維護包括電氣維護和結(jié)構(gòu)維護。就中波天線而言，電氣方面維護包括：第一，定期監(jiān)測天饋系統(tǒng)的駐波比，平時要多觀察、記錄發(fā)射機面板上的反射波指示。第二，充分利用電臺停播、周二檢修時間檢查發(fā)射機的輸出網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)經(jīng)常查看各連接點的松緊度，同時觀察有沒有發(fā)黑的痕跡，如果發(fā)射機使用過長后，接頭出現(xiàn)發(fā)黑的痕跡，應(yīng)用細砂紙把其打磨干凈后再重新裝好。同時，在發(fā)射機開機狀態(tài)用點溫計查看真空電容、瓷餅電容和電感的溫度以及它們連接點的溫度是否有過熱現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)有過熱的跡象，就應(yīng)該對發(fā)射機進行微調(diào)，使其恢復(fù)到正常狀態(tài)。第三，定期檢查各個接地線、地網(wǎng)線是否保持良好，是否有斷裂或脫焊的問題等。

［1］ 褚端.全固態(tài)中波發(fā)射機維護中的幾個問題［J］.科技資訊，2011（13）：51.

［2］ 胡立坤，謝樹平，歐獻勇，等.一種基于多串口卡的中波發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)［J］.計算機測量與控制，2010，18（1）：85-87.

［3］ 邰圣定.中波發(fā)射機自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009（12）：89.

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