中波發(fā)射臺匹配網(wǎng)絡(luò)調(diào)整與維護(hù)

陳鵬

摘 要 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，各種現(xiàn)代化技術(shù)陸續(xù)應(yīng)用于中波發(fā)射機(jī)，不僅滿足了中波發(fā)射機(jī)運(yùn)行需求，還大幅提高了系統(tǒng)工作效率，日益引起重視和關(guān)注。全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)作為新技術(shù)下的衍生物，具有性能優(yōu)良、能耗低、綠色環(huán)保的特點，對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用展開研究有助于促使該設(shè)備得到更為合理的運(yùn)用，為整個系統(tǒng)有序運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。文章將從天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的形式著手，探尋全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用研究

中圖分類號 TN943.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）206-0058-02

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用無疑是中波發(fā)射技術(shù)的一大突破，與傳統(tǒng)中波發(fā)射機(jī)相比，該設(shè)備運(yùn)行效率更高且維護(hù)更為方便，為整個系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障。

然而，由于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)使用的金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（Metal-OxideSemiconductor？Field-Effect？Transistor，MOSFET）抗干擾能力差、耐壓性低，在運(yùn)行過程中不可避免的會對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)帶來一定不良影響，如何應(yīng)用天調(diào)網(wǎng)絡(luò)以最大程度上降低干擾成為研究領(lǐng)域的全新議題[ 1 ]。

1 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)概述

1.1 運(yùn)行原理解析

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)具體是指中波發(fā)射臺發(fā)射天線輸入端與發(fā)射機(jī)輸出饋線之間設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以實現(xiàn)發(fā)射天線輸入端與饋線特性阻抗相一致，促使二者實現(xiàn)無縫對接，同時起到補(bǔ)償發(fā)射天線電抗的目的。

一般情況下全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)包括阻塞網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)、吸收網(wǎng)絡(luò)、預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)。阻塞網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的出發(fā)點在于中波發(fā)射臺發(fā)射天線具有互逆性特點，天調(diào)系統(tǒng)在本質(zhì)上屬于接受天線，發(fā)射機(jī)輸出功率后天調(diào)系統(tǒng)就可以接收到高頻電壓，隨后將其倒送至發(fā)射機(jī)的電路，隨著高頻電壓的涌入不可避免地會導(dǎo)致波形發(fā)生改變，而此種改變長時間存在勢必會干擾發(fā)射機(jī)信號的輸出，影響信號質(zhì)量。

阻塞網(wǎng)絡(luò)則通過諧振電路的并聯(lián)來消除雙頻電路之間產(chǎn)生的相互干擾，提高信號輸出質(zhì)量。

匹配網(wǎng)絡(luò)則是為中波發(fā)射臺發(fā)射機(jī)與饋線特性電阻實現(xiàn)無縫對接，處于匹配狀態(tài)而設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)，促使整個中波發(fā)射臺發(fā)射機(jī)能夠處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

吸收網(wǎng)絡(luò)則是以陷波和預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的電感通直避雷為主要形式，目的在于限制電路電壓上升率過大，防止振蕩在電容器兩端出現(xiàn)的過電壓損壞設(shè)備而引發(fā)故障。

預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)為匹配天線阻抗，通過在天線底部加設(shè)串聯(lián)或并聯(lián)的由電抗元件組成的網(wǎng)絡(luò)以方便匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和調(diào)試。

1.2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整對于調(diào)整時間要求尤為嚴(yán)格，通常情況下調(diào)整時間應(yīng)以中波發(fā)射臺發(fā)射機(jī)工作異常情形尤為嚴(yán)重之下進(jìn)行，并且在調(diào)整過程中需要遵循首先調(diào)整實部，再調(diào)試虛部的測定[ 2 ]。

調(diào)整實部時必須確保中波發(fā)射臺發(fā)射機(jī)處于斷電狀態(tài)并將天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的天線接口與天線斷開，以避免調(diào)整過程中靜電感應(yīng)而危及工作人員生命安全。虛部的調(diào)試必須經(jīng)過多次反復(fù)調(diào)試和驗證以確保問題得到了徹底的解決，每完成一個調(diào)試部位后做好相應(yīng)標(biāo)記，若調(diào)試過程中某個調(diào)試部位并未接受儀器的檢測則應(yīng)予以明確標(biāo)記，提醒工作人員在后續(xù)或下次調(diào)整時對其進(jìn)行更為細(xì)致的調(diào)試。

2 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

實際工作中全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)受到多種因素的影響，概括起來包括以下幾種：

1）其他系統(tǒng)的干擾。中波發(fā)射臺由多個構(gòu)件組成，在運(yùn)行過程中各個部件均會對彼此運(yùn)行帶來一定的干擾和影響。尤其是頻率塔數(shù)量較多時阻塞因素帶來的影響更為明顯。

2）回路電流。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)諧振回路數(shù)量多，運(yùn)行時容易產(chǎn)生較大的回路電流，由此將會釋放出大量的熱能，隨著溫度的增加元器件不可避免地存在著過熱以及損壞情形，繼而影響整個天調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需要充分考慮熱耗所帶來的不良影響，故此天調(diào)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計之初就必須力求簡單有效，換而言之以最少數(shù)量的電容、電感線圈等元器件來維持系統(tǒng)正常運(yùn)行，從而大幅降低回路電流產(chǎn)生的熱能。此種設(shè)計理念對于后期維護(hù)而言同樣具有積極意義，元器件的減少勢必會減少維護(hù)工作量，提高整個全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)效率。

此外，對于回饋信號不明顯的阻漏網(wǎng)絡(luò)本文建議將其取消，以避免增加不必要的視在功率。同時電容設(shè)計上必須預(yù)留出足夠的空間，以保證天調(diào)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行所需，即便是出現(xiàn)問題后亦可以為處理工作提供便利。

具體的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試內(nèi)容如下：

1）阻塞網(wǎng)絡(luò)。全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中阻塞網(wǎng)絡(luò)的作用在于防止干擾信號進(jìn)入到中波發(fā)射機(jī)而影響信號的傳輸，原理為在干擾信號通路中形成高阻抗，使得前者無法沿此通路進(jìn)入，或者是對地呈低阻抗?fàn)顟B(tài)或者是對地直通以將其短路到地面。

在實際工作中常用的方法包括以下幾種：

（1）L-C串聯(lián)諧振。形成的L-C串聯(lián)諧振回路能夠與中波發(fā)生機(jī)頻率相吻合，從而呈現(xiàn)出最小的阻抗，而對于其他頻率信號或者是干擾信號則形成失諧狀態(tài)，使得阻抗大幅提高，阻止后者通過。L-C串聯(lián)諧振回路的優(yōu)勢在于設(shè)計簡單且調(diào)試方便，應(yīng)用后幾乎不會對原有的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)帶來不良影響但卻能夠?qū)Ψ潜局胁òl(fā)生機(jī)工作頻率之外的其他干擾信號形成阻塞。但其缺點在于調(diào)試過程中必須密切關(guān)注Q值變化情況，一旦后者數(shù)值過高容易對通頻帶產(chǎn)生不良影響，不利于調(diào)制信號通過，過低則會造成通頻帶過寬，抑制其他干擾信號的效果大幅降低。

（2）L-C并聯(lián)諧振。該回路能夠?qū)Ω蓴_信號形成最大的阻抗以阻止后者通過，同時亦會對中波發(fā)射臺發(fā)射頻率產(chǎn)生一定的電抗值。優(yōu)勢在于對單一干擾信號能夠發(fā)揮出良好的阻抗效果且調(diào)試方便，但多個干擾信號的阻塞效果不如串聯(lián)諧振，并且會影響原匹配網(wǎng)絡(luò)，故此在設(shè)計與應(yīng)用時需要充分考慮此點內(nèi)容。

（3）復(fù)雜并聯(lián)諧振。其本質(zhì)為L-C并聯(lián)諧振基礎(chǔ)上的革新與改進(jìn)，將原有并聯(lián)諧振回路之中的某一側(cè)更改為L-C串聯(lián)諧振，使得后者能夠?qū)ぷ黝l率產(chǎn)生諧振，使得工作頻率傳輸過程中的阻抗最小化。該并聯(lián)諧振的優(yōu)勢在于降低了對匹配網(wǎng)絡(luò)帶來的不良影響，使得單一干擾信號的阻塞效果得到了進(jìn)一步的提升，但依然無法收獲多個干擾信號的阻塞效果且增加了調(diào)試的難度。

2）吸收網(wǎng)絡(luò)。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中吸收網(wǎng)絡(luò)尤為重要，該網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒒芈冯娏鳟a(chǎn)生的功率吸收以消除由此所致的不良影響，故此在應(yīng)用時必須精確計算整個吸收網(wǎng)絡(luò)需要以及能夠吸收的頻率，將其與整個系統(tǒng)進(jìn)行對接，形成并聯(lián)回路后調(diào)整阻塞網(wǎng)絡(luò)頻率與中波發(fā)射臺發(fā)射機(jī)的輸出頻率相一致，另一端與電容器相連接，促使其數(shù)值接近或等于0Ω，即可以將天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中不必要頻率徹底吸收。

3）匹配網(wǎng)絡(luò)。全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)與發(fā)射天線往往并不處于同一個區(qū)域，而為了實現(xiàn)彼此之間的連接就必須使用到饋線。由于饋線自身存在著電阻值，發(fā)射機(jī)輸出的功率與發(fā)射天線接收端接收的功率存在著明顯的差異，繼而對信號質(zhì)量帶來不良影響。針對此種情況就必須利用匹配網(wǎng)絡(luò)以消除二者之間的數(shù)值差異，促使輸出與輸入端的功率保持一致。

具體如下：全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)輸出功率恒定后利用電子管電壓于負(fù)載端對陰流、柵流、激勵信號、槽路電感、電容值等進(jìn)行測量和記錄，與饋線始端連接后將純電阻假負(fù)載接于饋線的末端，通過3只1000PF的電容實施串聯(lián)并與可變電感形成并聯(lián)形成回路，于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的輸出端以及發(fā)射天線節(jié)點處接入高頻電流表以及專用的行波系數(shù)測試儀測定匹配網(wǎng)絡(luò)行波系數(shù)[ 3 ]。

最后調(diào)節(jié)可變電感接點位置促使行波系數(shù)≥0.85表明匹配網(wǎng)絡(luò)處于匹配狀態(tài)，即可以將其接入全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。

4）預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)。如采用單頻發(fā)射，預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)實部電阻與電抗需保持一致，實部電阻大于饋線特性阻抗，虛部則呈容性，而采用雙頻共塔則預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)兩個頻率阻抗實部電阻及虛部電抗需保持基本一致。

3 結(jié)論

綜上所述，全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)雖然相較于傳統(tǒng)的發(fā)射機(jī)有著無可比擬的優(yōu)勢，但因其所使用的MOSFET管抗干擾能力差、耐壓性低，故此必須構(gòu)建和優(yōu)化天調(diào)網(wǎng)絡(luò)以降低整個系統(tǒng)面臨的干擾。本文在對此展開深入分析后指出，阻塞網(wǎng)絡(luò)、吸收網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)為構(gòu)成天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的重要部分，將其應(yīng)用無疑能夠為全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行提供有力保障。

參考文獻(xiàn)

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