中波天線(xiàn)多頻共塔調(diào)配網(wǎng)絡(luò)分析

趙本岳

摘 要：為了減少發(fā)射臺(tái)的占地面積與成本投入，我國(guó)部分中波廣播臺(tái)采用了多頻共塔技術(shù)，隨之而來(lái)的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題也成為相關(guān)人士研究、關(guān)注的重點(diǎn)。同時(shí)其在應(yīng)用過(guò)程中還會(huì)存在較多干擾，只有解決這些問(wèn)題才能確保廣播的質(zhì)量。綜上所述，該文將對(duì)中波天線(xiàn)多頻共塔調(diào)配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：中波天線(xiàn)；多頻共塔；調(diào)配網(wǎng)絡(luò)；干擾

中圖分類(lèi)號(hào)：TN822 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

為了減少工程造價(jià)，集中有限的資金，同時(shí)獲得更好的發(fā)射效果，大部分中波廣播電臺(tái)會(huì)使用雙/多頻共塔天線(xiàn)技術(shù)。近期，某廣播發(fā)射臺(tái)通過(guò)對(duì)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)合理的設(shè)計(jì)與精心的調(diào)試，充分發(fā)揮共塔調(diào)配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，獲得了良好的應(yīng)用效果，非常具代表性。該文將以該雙頻共塔系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方法為例進(jìn)行分析，并討論運(yùn)行之后設(shè)備的檢修維護(hù)注意事項(xiàng)。

1 雙頻分饋共塔系統(tǒng)調(diào)配間設(shè)計(jì)方案

該文中的2臺(tái)中波發(fā)射機(jī)分別以其自身頻率f1、f2進(jìn)行表示，2臺(tái)中波發(fā)射機(jī)的頻率信號(hào)會(huì)分別利用各自的饋線(xiàn)與調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)共用一副天線(xiàn)系統(tǒng)發(fā)射。為了減少2臺(tái)中波發(fā)射機(jī)之間的干擾，增強(qiáng)調(diào)試工作的準(zhǔn)確性，在塔底部分設(shè)置了長(zhǎng)度為5 m，寬度為3 m，高度為3.5 m的屏蔽室，將其分成2格，2臺(tái)發(fā)射機(jī)的網(wǎng)絡(luò)元件分別放置在屏蔽室的2格中，從而起到互相屏蔽的作用。

2 中波天線(xiàn)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案

匹配網(wǎng)絡(luò)即是使天線(xiàn)的特性阻抗與饋線(xiàn)的輸入阻抗互相匹配的網(wǎng)絡(luò)，抵消天線(xiàn)阻抗虛部，使饋線(xiàn)上各點(diǎn)電壓相等，清除反射波，提高駐波比。形式可采用r、T、π、L等經(jīng)典四端網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)于共塔天線(xiàn)的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)還包括合理設(shè)置阻塞調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)成本機(jī)饋線(xiàn)與天線(xiàn)之間阻抗匹配，并避免另一頻率發(fā)射機(jī)信號(hào)串入的目標(biāo)。

3 中波天線(xiàn)阻塞調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試辦法

3.1 對(duì)阻塞網(wǎng)絡(luò)和陷波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)試

在調(diào)試過(guò)程中，將阻塞網(wǎng)絡(luò)的部分截出并接好，將其送入被阻塞的信號(hào)中，若送入信號(hào)之后，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生諧振，會(huì)按照WFG-1B高頻電壓表上發(fā)出的指示，使其達(dá)到最小值。在電路中將陷波網(wǎng)絡(luò)截出，之后接好，將其送入陷波的信號(hào)中，若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)諧振，HFP-1電壓表的指示應(yīng)達(dá)到最小值。

3.2 利用信號(hào)發(fā)生器對(duì)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行冷調(diào)試

首先，將等同發(fā)射機(jī)輸出阻抗的50 ?電阻跨接到AB端的測(cè)試部分，同時(shí)接入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的輸入端口，將應(yīng)調(diào)配的頻率作為基礎(chǔ)使信號(hào)送入其中，之后對(duì)AB端進(jìn)行電壓測(cè)試，設(shè)測(cè)試結(jié)果為U=1 000 mV，并與相應(yīng)的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)互相連接，將50 ?的電阻進(jìn)行替換。在這時(shí)，將雙頻共塔阻塞調(diào)配網(wǎng)絡(luò)實(shí)際線(xiàn)路中串聯(lián)臂上的補(bǔ)償電感，與并聯(lián)臂上的空氣可變電器進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，直到AB端的電壓與U=1 000 mV接近即可停止調(diào)整。

3.3 調(diào)配網(wǎng)絡(luò)接機(jī)器進(jìn)行調(diào)試

首先要將饋線(xiàn)的末端部分與調(diào)配網(wǎng)絡(luò)互相斷開(kāi)，將其與機(jī)器功率相符的假負(fù)載互相連接，之后對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)試，直到假負(fù)載上滿(mǎn)功率時(shí)運(yùn)行狀態(tài)正常。然后將負(fù)載去除，再將饋線(xiàn)與調(diào)配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，機(jī)器會(huì)以高前級(jí)、半壓的方式進(jìn)行輸出，在確保機(jī)器正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對(duì)串聯(lián)臂補(bǔ)償電感與并聯(lián)臂空氣可變電容進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，確保與天線(xiàn)入口為串聯(lián)狀態(tài)的高頻電流表指示到最大值位置。

3.4 采用測(cè)量行波系數(shù)辦法對(duì)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試調(diào)整

對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)配的主要目的就是為了反射波不存在于饋線(xiàn)上，但在開(kāi)展實(shí)際工作的過(guò)程中，由于附近的發(fā)射機(jī)同樣在工作，會(huì)出現(xiàn)鄰頻干擾、存在雜散電容等問(wèn)題，另外元件之間、元件與饋線(xiàn)之間存在連線(xiàn)電感，若沒(méi)有對(duì)饋線(xiàn)架設(shè)不標(biāo)準(zhǔn)化，就會(huì)造成特性阻抗發(fā)生變化，還會(huì)使測(cè)量出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差。與此同時(shí)，即使確保安裝元件的計(jì)算精準(zhǔn)性，由于各種誤差因素，調(diào)試之后也可能會(huì)出現(xiàn)不完全匹配的情況，因此在最后應(yīng)使用測(cè)量行波系數(shù)的方式，對(duì)調(diào)配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更精確的調(diào)試，才能使最終的使用效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。通常來(lái)說(shuō)，若行波系數(shù)超過(guò)0.9，就可以判斷發(fā)射機(jī)、天饋線(xiàn)已經(jīng)達(dá)到互相匹配的狀態(tài)。

利用饋線(xiàn)行波系數(shù)法進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，需要確保調(diào)配網(wǎng)絡(luò)調(diào)于諧振時(shí)，調(diào)配室的饋線(xiàn)窗口也可以理解為調(diào)配網(wǎng)絡(luò)與饋線(xiàn)的連接部分，處于波峰或波谷的部分，之后可對(duì)饋線(xiàn)窗口的行波表電壓讀數(shù)進(jìn)行記錄。饋線(xiàn)在距離窗口λ/4的部分，必然會(huì)出現(xiàn)一波節(jié)U1小或U2大，這樣就可以使用公式：K=U小/U大計(jì)算結(jié)果。若行波系數(shù)沒(méi)有達(dá)到要求，可以對(duì)串聯(lián)臂電感與并聯(lián)臂的電容進(jìn)行進(jìn)一步的反復(fù)調(diào)整，直到K的值超過(guò)0.9即可。

3.5 基于測(cè)試機(jī)器滿(mǎn)功率工況下的阻塞情況分析

4 中波天線(xiàn)多頻共塔受到干擾的消除辦法

噪聲主要表現(xiàn)為電路中會(huì)對(duì)目標(biāo)信號(hào)產(chǎn)生影響的能量或電氣信號(hào)。對(duì)于中波發(fā)射臺(tái)來(lái)說(shuō)，其遭受的噪聲主要包括2種：第一，系統(tǒng)內(nèi)部生成的噪聲。象線(xiàn)路運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生的噪聲，地線(xiàn)與電流之間產(chǎn)生的噪聲，放大器與電子管熱之間產(chǎn)生的噪聲等。第二，外界因素對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生的影響。象沒(méi)有合理設(shè)置塔臺(tái)的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有合理地設(shè)置接地，交流電脈動(dòng)因素、外界電磁場(chǎng)等方面。中波發(fā)射臺(tái)的噪聲問(wèn)題從本質(zhì)上來(lái)看，是多方面的因素對(duì)塔臺(tái)信號(hào)產(chǎn)生的影響。通常來(lái)看，系統(tǒng)遭受的主要干擾包括傳導(dǎo)與輻射，相關(guān)的路徑包括電波、接收天線(xiàn)等。

在中波天線(xiàn)多頻共塔運(yùn)行的過(guò)程中，相同的天線(xiàn)會(huì)承擔(dān)不同發(fā)射機(jī)的載頻工作，會(huì)出現(xiàn)一定程度的干擾，在相同的塔臺(tái)中不同頻率造成的干擾，會(huì)使廣播信號(hào)產(chǎn)生雜音，會(huì)對(duì)聽(tīng)眾的收聽(tīng)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。因此不僅要對(duì)中波天線(xiàn)多頻共塔的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，還應(yīng)合理設(shè)計(jì)阻塞網(wǎng)絡(luò)與匹配網(wǎng)絡(luò)等，另外還需要采取有效地措施減少干擾。

4.1 定期清理發(fā)射機(jī)

在中波天線(xiàn)多頻共塔網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)使用高頻率、高電壓放大器的絕緣子與管座等設(shè)備，若不對(duì)其進(jìn)行定期清理，就會(huì)積累大量的灰塵，從而造成飛弧現(xiàn)象，不僅會(huì)對(duì)塔臺(tái)自身的正常運(yùn)行造成影響，還會(huì)對(duì)工作的頻率匹配與抑制干擾頻率等方面性能造成影響，降低廣播信號(hào)的質(zhì)量。因此要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行定期的徹底清理，才能確保其運(yùn)行質(zhì)量與效率，為保證廣播信號(hào)的質(zhì)量。

4.2 嚴(yán)格進(jìn)行排查工作

排查工作主要包括線(xiàn)排的連接情況、網(wǎng)絡(luò)加固情況等方面，一方面，要將網(wǎng)絡(luò)中不同連接線(xiàn)的位置與形狀進(jìn)行合理調(diào)整，另一方面，還要避免由于硬件狀態(tài)等出現(xiàn)變化，造成網(wǎng)絡(luò)參數(shù)發(fā)生變化。要定期對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的排查工作，將相關(guān)設(shè)備可能存在的故障與問(wèn)題及時(shí)排除并解決，才能避免中波發(fā)射塔在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)廣播信號(hào)造成影響。

4.3 對(duì)信號(hào)傳輸環(huán)境進(jìn)行改善

為了使信號(hào)的傳輸環(huán)境得到優(yōu)化與改善，可以提升音頻傳輸線(xiàn)的質(zhì)量，還需要對(duì)音頻設(shè)備中可能存在的電磁干擾進(jìn)行全面屏蔽，合理布置音頻傳輸線(xiàn)位置。通過(guò)使用上述措施，可以有效加強(qiáng)多頻共塔干擾問(wèn)題的管理與控制效果，從而提升廣播信號(hào)的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái)，中波天線(xiàn)多頻共塔技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，為了確保廣播信號(hào)的傳播質(zhì)量與穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)中波天線(xiàn)多頻共塔網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理調(diào)配與設(shè)置，同時(shí)還要注意加強(qiáng)后期的維護(hù)與保養(yǎng)工作的力度，從而提升中波天線(xiàn)多頻共塔技術(shù)的應(yīng)用效果。

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