備用天調(diào)網(wǎng)絡(luò)可行性研究*

王宗月，李廣強(qiáng)，謝 瑩

(1，3.楚雄師范學(xué)院，云南 楚雄 675000；2.河南省廣播電視臺(tái)104臺(tái)，河南 鄭州 450001)

一、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

1.整體網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

在原天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，增加新的備用天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，中間需要增加轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。天調(diào)室內(nèi)屬于高壓室，輸出合成后的電壓可以達(dá)到3萬(wàn)伏以上，因此，一般的控制開(kāi)關(guān)是不適合在這種情況下使用。通常使用手動(dòng)開(kāi)關(guān)。整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如下圖所示：

圖1 網(wǎng)絡(luò)主備切換方框圖

2.備用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

針對(duì)實(shí)際的情況，在臺(tái)內(nèi)有兩個(gè)發(fā)射頻率603kHz與657kHz，頻率間隔僅有54kHz，所以要消除這兩個(gè)頻率間的相互干擾問(wèn)題。通過(guò)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中加阻塞和吸收網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式解決相互干擾問(wèn)題。相互間的阻塞網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行精確的計(jì)算，使其不僅能保證相互的阻塞與隔絕，還要能夠使各自信號(hào)進(jìn)行良好的傳輸與發(fā)射。發(fā)射機(jī)功率為200kW，且天線底部阻抗較高，這樣會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)高電壓，對(duì)元器件的要求高。同時(shí)，在工作頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)駐波比帶寬，中心頻率±9kHz時(shí)，駐波比≤1.2, 200kW發(fā)射機(jī)滿功率滿調(diào)幅情況下的反射功率很小。

為了滿足以上要求,設(shè)計(jì)時(shí)采用了獨(dú)特的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和移相相結(jié)合的技術(shù)，來(lái)滿足天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)要求。設(shè)計(jì)圖如下：

圖2 備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)圖

通過(guò)阻塞和吸收網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式在最大程度上解決了相互干擾的問(wèn)題。

二、數(shù)據(jù)的確定

天線底部的阻抗數(shù)據(jù)(根據(jù)調(diào)試網(wǎng)絡(luò)時(shí)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn))，如表一：

表1 天線底部阻抗數(shù)據(jù)

根據(jù)計(jì)算可以得出L1=99.32μh,L2=28.76μh,L3=48.9μh,L4=9.15μh,C1=100pf,C2=2700pf,C3=1200pf[1]。下面對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)和計(jì)算的理論數(shù)據(jù)通過(guò)史斯密斯圓圖進(jìn)行模擬驗(yàn)證。

圖4 頻率為648khz時(shí)斯密斯圓圖模擬計(jì)算過(guò)程圖

圖5 頻率為666khz時(shí)斯密斯圓圖模擬計(jì)算過(guò)程圖

根據(jù)以上密斯圓圖模擬，657kHz匹配到50歐姆，上邊頻648kHz駐波1.1，下邊頻666kHz駐波1.1，滿足網(wǎng)絡(luò)及發(fā)射機(jī)播出要求。所以，經(jīng)過(guò)調(diào)試后中心頻率±9kHz時(shí)，駐波比必然小于等于1.2。通過(guò)模擬驗(yàn)證，我們的設(shè)計(jì)和計(jì)算是符合要求的[2]。

三、施工后的系統(tǒng)性能和指標(biāo)測(cè)試

1.抗干擾能力

在所有頻率同時(shí)滿功率、滿調(diào)制播出情況下，發(fā)射臺(tái)的其他頻率對(duì)本頻率發(fā)射機(jī)的影響降到最低，接天線測(cè)量時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。其中，駐波比實(shí)際運(yùn)行最大值小于1.1。

2.冗余量

調(diào)配網(wǎng)絡(luò)有足夠的冗余量。方案滿足本項(xiàng)目所有頻率的發(fā)射機(jī)同時(shí)滿功率、滿調(diào)制播出的技術(shù)要求和指標(biāo)。在滿功率90%調(diào)幅連續(xù)運(yùn)行時(shí)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)溫升小于30℃；網(wǎng)絡(luò)器件負(fù)荷溫升平衡，接頭接點(diǎn)溫升正常[3]。

線圈、電容耐電壓能力為工作電壓的3倍。

線圈和電容器承載工作電流能力(對(duì)工作環(huán)境溫升不超過(guò)30℃)有1/3的冗余量。

四、總結(jié)

通過(guò)實(shí)際的工程實(shí)施，把備用天調(diào)網(wǎng)絡(luò)很好地加入到發(fā)射系統(tǒng)中，性能指標(biāo)完全符合設(shè)計(jì)要求，高于使用要求和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在測(cè)量原網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，技術(shù)指標(biāo)并沒(méi)有發(fā)生改變。消除了因一套天調(diào)網(wǎng)絡(luò)而潛在的安全隱患，提高了安全播出的能力。證明了備用天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的可行性。