中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的安裝與調(diào)試

馮宏友

（國家新聞出版廣電總局五八二臺，北京 100050）

中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的安裝與調(diào)試

馮宏友

（國家新聞出版廣電總局五八二臺，北京 100050）

摘要：本文主要介紹了中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的元器件選取方法和安裝中的工藝原則以及網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試方法和注意事項(xiàng)，還分析了環(huán)境溫度等因素對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的影響及應(yīng)對策略，以供兄弟臺站維護(hù)人員交流學(xué)習(xí)。

中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)；元件選??；安裝調(diào)試；環(huán)境溫度

天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)是中波廣播發(fā)送系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，主要起到阻抗匹配、高頻回饋抑制和防雷等功能。天線的輸入阻抗一般與其幾何結(jié)構(gòu)和饋入的電波頻率有關(guān)，為了使發(fā)射機(jī)輸出的高頻功率有效和無損的輸送到天線，就必須有一套使饋線特性阻抗和天線的輸入阻抗匹配的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)。調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到發(fā)射機(jī)能否穩(wěn)定、可靠和有效地進(jìn)行發(fā)射，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大的功率傳輸。由于其大多工作在室外環(huán)境中，工作環(huán)境較差，維護(hù)難度大，出現(xiàn)故障搶修困難，會造成長時間的停播，所以安裝、調(diào)試和維護(hù)好天調(diào)系統(tǒng)對各發(fā)射臺來說是非常重要的。

1.天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的安裝與調(diào)試

由于受各種客觀條件限制，我臺不能建匹配室，所以只能使用匹配箱，這樣就大大制約了放置元件的數(shù)量，元件不多且放置空間有限，分布參數(shù)復(fù)雜，安裝、調(diào)試和維護(hù)起來增加了難度。

我臺對匹配箱的要求：

（1）對于所要安裝的位置上箱體的尺寸大小要合適。

（2）箱體內(nèi)部空間分層時要考慮到所需電感的尺寸大小能夠安裝。

（3）由于要長期在室外工作要考慮到箱體材料要防水、防火、防銹、防塵和堅(jiān)固等。

（4）箱體的總重量要適于安裝和考慮桿子的承重。

（5）箱門要盡量要可拆卸適合測量調(diào)試，有條件時箱門可以正背面都打開。

2.1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)元件的選取和安裝工藝應(yīng)該遵循的原則

（1）天調(diào)網(wǎng)絡(luò)元器件主要是電感和電容的選取；一是電感量和電容量大小的選取要留有余量以方便調(diào)試；二是要選取元器件時關(guān)注元件的耐壓、耐流和視在功率等參數(shù)值。各參數(shù)值一定要留有安全系數(shù)，一般按發(fā)射機(jī)滿功率條件下調(diào)幅度110%來計(jì)算元器件的參數(shù)值，保證元器件可以安全、穩(wěn)定、可靠的工作。

（2）電感線圈按3A/1mm的原則選取合適線圈和銅管的直徑。如電感的銅管直徑10mm時，能承受的最大電流是30A。電感線圈應(yīng)留有+10%～30%的余量，并配短路抽頭，以便調(diào)試；小范圍同一平面內(nèi)最多只能安裝3只電感線圈，線圈方向要三維垂直，以減小線圈之間的互感，電感抽頭的引線在線圈內(nèi)部走，不用的較大的電感余量應(yīng)短接；有時為了方便調(diào)試，可在線圈兩端都配有短路接頭，這樣可以更加方便的調(diào)試到合適大小和位置。元器件數(shù)量較多時可分層安裝；元件連接處和可變電感抽頭處應(yīng)用銅帶線大面積緊密接觸。為了盡量減少引線電感，電感線圈的短路抽頭最好由線圈內(nèi)部引入短接處。引線電感會導(dǎo)致線圈的電感值發(fā)生變化，改變量的正負(fù)取決于引線與線圈電流走向是相同還是相反。當(dāng)引線由軸心引入時，電感改變量較小。

（3）電容除要滿足工作條件下所需的電流、電壓及視在功率伏安量外，電容量上還要留有一定的富余量。如單個電容容量不能滿足工作需要時，可使用多個電容進(jìn)行串并聯(lián)；注意所有接地電容必須安裝在寬銅帶地線上，不得直接固定在沒有銅皮的鋁板上。

（4）應(yīng)沿電流行進(jìn)方向鋪設(shè)銅帶地線。銅帶采用厚0.3mm～0.5mm、寬60mm～100mm以上，并和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)房（箱）內(nèi)的地線焊接，保證接地良好，避免地線分叉鋪設(shè)。

（5）元器件之間的連線，根據(jù)電流大小選用合適銅帶（寬銅帶或紫銅管連接），連接銅帶的兩端應(yīng)做圓滑處理，防止尖端打火，盡量減小引線電感與分布電容。與元器件的接觸面要寬、接觸牢固，使接觸電阻盡量小。連接線要光滑且無尖銳處，以免產(chǎn)生尖端放電。

（6）元器件的擺放位置應(yīng)與大面積金屬板的距離在10cm以上；放置天調(diào)網(wǎng)絡(luò)元器件的金屬板可用鋁板。放置各元器件時要考慮到方便以后的調(diào)試和元器件的更換等維護(hù)工作，盡量留有一定的空間，擺放位置合理。

（7）天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與饋管必須用電纜頭、電纜座連接。電纜座應(yīng)與接地銅皮良好接觸，并擰緊電纜頭。

（8）安裝機(jī)房到調(diào)配室的射頻電纜時，一定要事先弄清楚哪一個電纜頭是始端，哪一個是終端，千萬不要把兩端搞顛倒了。帶負(fù)荷運(yùn)行30分鐘后，如接點(diǎn)或電感抽頭處的溫度明顯高于其它處溫度，則說明接觸電阻過大，需要改進(jìn)。

（9）天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的Q值（有載品質(zhì)因數(shù)）一般為2～6，當(dāng)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中諧振回路較多，Q值比較大時，元件的回路電流變大，在元件上產(chǎn)生的熱耗就會很大，導(dǎo)致天線的發(fā)射功率降低，而且會引起諧振回路元件的溫度升高、諧振頻率等參數(shù)發(fā)生變化，影響發(fā)射機(jī)的正常工作。在設(shè)計(jì)中既要保證抑制高頻回饋的能量和邊帶駐波比的效果滿足要求，又要使電感、電容上的電壓、電流不致過大，可采取以下措施：降低并臂的電流或串臂的電壓；加大線圈銅管的直徑，降低損耗電阻，采用Q值高的電容；元件的連線用寬銅帶或粗銅管。

2.2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方法

現(xiàn)在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試多采用網(wǎng)絡(luò)分析儀，調(diào)試過程更加簡單，調(diào)試元件時的變化趨勢可以在網(wǎng)絡(luò)分析儀的SMITH圓圖上清楚看出，測試值也很準(zhǔn)確。

L型網(wǎng)絡(luò)在中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用最為廣泛。以L型天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試為例，中波天線饋線特性阻抗為50+0j，L型網(wǎng)絡(luò)從初始點(diǎn)開始只能通過串、并聯(lián)元件調(diào)整到50歐姆的電導(dǎo)圓或電阻圓上，再通過串、并聯(lián)元件調(diào)整到50+0j點(diǎn)上。調(diào)試過程可選擇的調(diào)試路徑相對固定，調(diào)整余地較少，Q值相對固定，所以不能調(diào)整帶寬。所以對帶寬要求較高的發(fā)射機(jī)就不能使用L型網(wǎng)絡(luò)，需要選用別的天線匹配網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量線一定要盡量短，選好測試點(diǎn)，選擇同一節(jié)點(diǎn)中各連接線中最方便測量的點(diǎn)，如測量線不夠長時要用銅皮線連接，以免帶進(jìn)測量誤差。

在匹配箱上測量時，把網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量線夾好測試點(diǎn)后，關(guān)上匹配箱門后測量或盡量保持和工作環(huán)境時一樣，避免影響分布參數(shù)，例如電感元件關(guān)門狀態(tài)比開門狀態(tài)時磁通量會減小，感抗值會變小，造成實(shí)際測量出的數(shù)值不準(zhǔn)確。

調(diào)試時，從天振子端開始，一級一級的連接元件進(jìn)行調(diào)試。用網(wǎng)絡(luò)分析儀測得阻抗，阻抗值應(yīng)與設(shè)計(jì)值越接近越好?？紤]到饋線的影響，還要到機(jī)器輸出端進(jìn)行最后的微調(diào)。

2.3 環(huán)境溫度對天線及網(wǎng)絡(luò)的影響

由于天線，饋線，匹配箱等都工作在室外，所以會受到天氣變化的影響，嚴(yán)重時會出現(xiàn)功率異態(tài)的現(xiàn)象，影響“三滿”播出，其主要原因是中波發(fā)射機(jī)的天線工作狀態(tài)、天線阻抗隨氣候變化，造成天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)失配，進(jìn)而使發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)不穩(wěn)定。中波發(fā)射天線隨著氣候的變化阻抗會有很大的變化，為使發(fā)射機(jī)工作穩(wěn)定，測試中波天線、調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)就成為中波發(fā)射臺技術(shù)維護(hù)中重要的一項(xiàng)工作。

天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)失配的主要原因有：一是天線振子阻抗受氣候影響發(fā)生變化引起天調(diào)網(wǎng)絡(luò)輸出阻抗變化。二是天調(diào)網(wǎng)絡(luò)本身元器件的阻值受氣候影響發(fā)生變化，天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)是有電感、電容及連接線（銅皮或銅帶）組成，分為π型、Γ型、T型等網(wǎng)絡(luò)形式，每個元件因材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的不同會隨溫度的變化而變化，造成天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗值發(fā)生變化。由于發(fā)射機(jī)和饋線的阻抗受溫度變化小，假設(shè)其值不發(fā)生改變，所以會造成天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗和饋線阻抗不一致而失配。三是高頻回饋抑制網(wǎng)絡(luò)中的陷波網(wǎng)絡(luò)和阻塞網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)遇到幾十度的溫差時電感線圈的結(jié)構(gòu)和銅線的電阻等都會有微小變化。若諧振電路的元件參數(shù)發(fā)生改變，使電路中的感抗和容抗無法相互抵消時，諧振頻率就會發(fā)生偏移。

我單位開始時為節(jié)約成本，采用了陶瓷電容，由于陶瓷電容會受天氣溫度影響，致使其電容值不穩(wěn)定，進(jìn)而會影響到阻塞網(wǎng)絡(luò)和匹配網(wǎng)絡(luò)的變化，造成網(wǎng)絡(luò)工作一段時間后阻抗值發(fā)生變化，進(jìn)而影響到機(jī)器狀態(tài)不穩(wěn)定。后采用真空電容。真空電容工作穩(wěn)定，受天氣溫度影響小。但成本會大大增加?？烧{(diào)真空電容，在調(diào)試時，可以調(diào)節(jié)電容值大小，可使調(diào)試過程變得簡單、省時省力。

結(jié)語

為了確保天調(diào)網(wǎng)絡(luò)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，還要對其進(jìn)行定期地檢查和調(diào)整。首先是建立自臺的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)資料，包括天調(diào)網(wǎng)絡(luò)圖，各元件的使用情況及參數(shù)，各點(diǎn)的阻抗值，定期的打壓測試記錄，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的圖片資料等。二是要制定檢修周期，特別是冬防度夏前的檢查，根據(jù)我臺的經(jīng)驗(yàn)由于此時溫度的變化，會導(dǎo)致元件發(fā)生參數(shù)的變化和熱脹冷縮的微小形變，要對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行微調(diào)校準(zhǔn)和關(guān)注各連接點(diǎn)的緊固檢查。三是對電容進(jìn)行定期的打壓測試，對打壓有問題的電容及時進(jìn)行更換。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是保證發(fā)射機(jī)輸出功率向服務(wù)區(qū)正常發(fā)射的最后環(huán)節(jié)，各發(fā)射臺要予以足夠的重視，維護(hù)好天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，使其安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

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