干擾環(huán)境下中波天饋線系統(tǒng)的測量實踐

呂良禹

摘?要：本文通過對復(fù)雜中波廣播發(fā)射環(huán)境下的干擾判斷，利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的部分功能模塊，介紹了準(zhǔn)確測量天饋線參數(shù)的實踐方法供同行參考。

關(guān)鍵詞：干擾;中波;天饋線;測量

天饋線系統(tǒng)為中波發(fā)射臺的核心部分，其主要功能是高效率輻射出發(fā)射機(jī)所輸出的信號，而在實踐中，因天饋線系統(tǒng)所處環(huán)境較惡劣，比如天調(diào)室內(nèi)滲水、季節(jié)溫差大伴隨的插接件熱脹冷縮、電容老化、維護(hù)不到位或錯誤維護(hù)等原因，一段時間后整體系統(tǒng)性能會發(fā)生改變，定期測量調(diào)整工作不可避免。

由于無線電的相互干擾特性，必須先協(xié)商鄰近發(fā)射臺統(tǒng)一發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，然后將分析儀連接到天饋線上，這樣在測試中波技術(shù)指標(biāo)時外界干擾信號就不會被發(fā)射端收進(jìn)來，逆向傳送入測試口以至燒毀儀器。我國各地的通常定期維護(hù)安排是每周一個下午時間所有頻率關(guān)機(jī)，此時無明顯干擾情況下分析儀接到天饋線上測量波動范圍穩(wěn)定，但在需要及時開展測量工作時影響工作效率顯而易見。而且筆者工作單位省直屬中波發(fā)射臺與地方發(fā)射臺相鄰不遠(yuǎn)，維護(hù)時間卻并不統(tǒng)一，溝通協(xié)調(diào)比較麻煩。故對于鄰臺在降功率的情況下仍能完成調(diào)整測試的工作需求很強(qiáng)烈。

中波天饋系統(tǒng)射頻測試的基本電路模型圖如下（一般情況下天線的輸入阻抗不等于饋線的特性阻抗，工程上是通過匹配網(wǎng)絡(luò)，將天線輸入阻抗ZA變換為饋線的特性阻抗Zo）：

測試的常見項目內(nèi)容有：（1）反射特性測試如天線輸入阻抗、系統(tǒng)匹配、駐波、LC元件電抗值、阻塞陷波網(wǎng)絡(luò)諧振點(diǎn)等;（2）傳輸測試如陷波阻塞等網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性、饋線的衰減及電長度等;（3）聚乙烯同軸電纜中的故障位置判斷;（4）在異頻干擾情況下的天饋系統(tǒng)穩(wěn)定數(shù)值測試。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種電磁波能量的測試設(shè)備，它能通過史密斯圓圖顯示被測端口后的阻抗數(shù)據(jù)，并自動在圓圖上記錄阻抗值的軌跡。南京普納公司PNA3628便攜性矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試頻率范圍1kHZ—120MHZ，完全覆蓋了中波廣播的頻率范圍（526.5kHZ—1606.5kHZ），動態(tài)測試參數(shù)：測插損時80dB，回?fù)p50dB，增益為-20dB至+30dB。

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下面介紹如何在有干擾的情況下，完成負(fù)載反射特性測試工作的實踐步驟：

一、判斷干擾種類設(shè)置測量方案

以我單位使用50Ω同軸饋線的湖北之聲頻率（1404kHz）舉例介紹分析儀掃頻方案的設(shè)置與選定。首先用接地線試探一下所測天饋線的引出段，若無電火花出現(xiàn)，此時可初步判斷只存在弱電磁感應(yīng)，不會有燒毀設(shè)備可能。然后用頻響大于1.6MHz的交流電壓表對天線入口的交流電壓測值，若數(shù)字在2V以內(nèi)，即可完全確定無強(qiáng)干擾信號，接上儀器進(jìn)行下一步設(shè)置操作。

設(shè)置等距掃頻方案時，先選定最小頻距，綜合考慮掃頻速度與精度，中波掃頻頻距一般選為1kHz，這樣在1404kHz中心頻率左右各10kHz范圍共定21個測試點(diǎn)。接著在主菜單中選定《測：回?fù)p》功能，然后按鍵，畫面轉(zhuǎn)成史密斯圓圖，進(jìn)行校正開路的工作，夾上測試對夾，光標(biāo)在R=0點(diǎn)閃動，稍后出現(xiàn)校短路字樣，分開測試電纜對夾的夾子，光標(biāo)在R=∞點(diǎn)閃動。最后為了提高測量精度，將一個50Ω純電阻接在測試端口上，按鍵后將光標(biāo)移到校零位置處，當(dāng)畫面呈現(xiàn)零反射（50dB左右），校零完成，此時儀器定向性與負(fù)載的回?fù)p值相當(dāng)，所有準(zhǔn)備工作已完成。

二、采取降干擾措施完成測試

將測試對夾的一極連接饋線，另一極連接底線，現(xiàn)在屏幕史密斯圓圖上顯示由天饋線與匹配網(wǎng)絡(luò)整體組成的系統(tǒng)阻抗，結(jié)合阻抗軌跡線聯(lián)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的電感電容元件，最終實現(xiàn)系統(tǒng)阻值實部為50Ω虛部為0的日?；灸繕?biāo)。此時弱干擾會造成測試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，可采取以下一個或多個措施盡可能消除影響。

（1）使用衰減器。把衰減值為負(fù)10dB或負(fù)20dB的同軸衰減器加在網(wǎng)絡(luò)分析儀輸入端與反射電橋輸出端之間，可以有效減小干擾信號幅度。

（2）利用精測功能。矢量分析儀對所有輸入信號保持相位相參性，基于誤差源自動校正特性的精測功能對異頻有大約40dB的抑制能力，對同頻干擾此時有不低于30dB的衰減能力。

（3）平滑推算法。得到中心頻率點(diǎn)F0的準(zhǔn)確阻抗才是我們的最終目標(biāo)，只測單個點(diǎn)的數(shù)值更可能受到干擾。前面設(shè)置的掃頻方案共有21個點(diǎn)，即使在1404kHz中心點(diǎn)處受到一定干擾，利用左右各10個頻率點(diǎn)之值構(gòu)成的平滑連線在圓圖上也能得到F0處的準(zhǔn)確阻抗值。

（4）附加中波專用電橋。反射電橋是一種為了測得反射系數(shù)而帶有方向性并保持相位信息的器件，它的輸出正比于反射系數(shù)。在前面所列措施作用均不足時，可在測試口附加RB-PA中波專用電橋，該中波專用電橋口內(nèi)置的濾波模塊能明顯提高輸入口的信噪比，穩(wěn)定屏幕讀數(shù)。

該中波反射電橋有獨(dú)立220V交流電源，特別注意之處是因其承受功率較小在10W以內(nèi)，接入時要先連接好同軸電纜再接上電源，撤下時要先拔下電源再拔下同軸電纜，否則電纜中脈沖可能會損壞器件。

三、結(jié)語

根據(jù)實際干擾環(huán)境準(zhǔn)確按照上述步驟開展測試，一般可在日間遠(yuǎn)臺工作的情況下順利進(jìn)行（需干擾信號幅度在20V以內(nèi)），并且在鄰臺發(fā)射的情況下，也能測中波天饋線系統(tǒng)，只需播出功率降至3千瓦之內(nèi)即可。測量工作需滿足條件的降低，對于天調(diào)網(wǎng)絡(luò)類故障的搶修非常有利，有效提高了發(fā)射臺“三滿”播出保障能力。

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