中波發(fā)射臺(tái)站關(guān)于網(wǎng)絡(luò)分析儀的應(yīng)用探析

高東升

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心610臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 概 述

網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種能在寬頻帶內(nèi)進(jìn)行掃描測(cè)量，來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)參量的綜合性微波測(cè)量顯示儀器。日常應(yīng)用中，可直接測(cè)量無(wú)源或有源的雙口以及單口網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)散射參數(shù)，以掃頻方式在屏幕上直觀的顯示各散射參數(shù)的幅度、相位和頻率特性。網(wǎng)絡(luò)分析儀功能非常多，但在中波發(fā)射臺(tái)站主要是利用史密斯圓圖，對(duì)串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振、阻抗匹配進(jìn)行調(diào)整。

網(wǎng)絡(luò)分析儀自帶可以設(shè)定頻率的信號(hào)發(fā)生器，可以將設(shè)定頻率的信號(hào)接入待測(cè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，也可以直接接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻率掃描，通過(guò)內(nèi)部復(fù)雜的計(jì)算，將被測(cè)信號(hào)的幅度、相位和頻率直觀的顯示出來(lái)，網(wǎng)絡(luò)分析儀使用之前必須進(jìn)行校準(zhǔn)。

2 網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用方法

網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能很多，但在中波發(fā)射臺(tái)站的應(yīng)用主要是阻抗測(cè)試。將網(wǎng)絡(luò)分析儀的連接線準(zhǔn)確連接，通電后開(kāi)機(jī)預(yù)熱5分鐘，按“resent”鍵，待圖像穩(wěn)定后，按上下鍵使得“?”指向【頻率】，按左、右鍵調(diào)整可改變頻率大小，調(diào)至所需頻率，繼續(xù)按上下鍵使得“?”指向【校準(zhǔn)】，此時(shí)校準(zhǔn)所對(duì)應(yīng)的位置顯示為“開(kāi)路”，確保探頭的紅、黑夾子處在分離狀態(tài)，查看顯示的阻抗為無(wú)窮大，按確認(rèn)“Inter”鍵，屏幕右下校準(zhǔn)位顯示為“短路”，先將紅、黑夾子短接，然后按確認(rèn)鍵，阻抗顯示為零。最后將紅黑夾子夾到準(zhǔn)備好的50Ω純電阻兩端，查看顯示是否為50Ω純阻抗，如果是，則儀器正常，可進(jìn)行下一步測(cè)量。每次預(yù)置不同的頻率前需按“resent”鍵，菜單鍵可以將常用頻率進(jìn)行存儲(chǔ)，使用時(shí)更快捷，需要注意的是，儀器自帶可充電的電池，如果不經(jīng)常使用，應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行充電，以免電池?fù)p壞。

3 網(wǎng)絡(luò)分析儀的應(yīng)用

本文以載波頻率為1557KHz、輸出功率為10kW的全固態(tài)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)為例，其發(fā)射天線為76米高的拉線塔，對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析儀的應(yīng)用做分析研究。

3.1 輸出網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整

中波發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)在新裝機(jī)和改頻時(shí)需要進(jìn)行重新的調(diào)整，日常維護(hù)中，只需根據(jù)發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)微調(diào)調(diào)諧和調(diào)載旋鈕，做調(diào)整的主要參考是，開(kāi)關(guān)電表板上天線零位和濾波器零位的指示值，如果某個(gè)零位升高，先進(jìn)行檢查，必要時(shí)可通過(guò)微調(diào)旋鈕降低其值。調(diào)整發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)前，必須先關(guān)閉全部電源，并用通地棒將網(wǎng)絡(luò)通地進(jìn)行放電后進(jìn)行操作，以防電容內(nèi)的剩余電荷造成操作人員的電擊傷。輸出網(wǎng)絡(luò)濾波器是輸出網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換器，功率合成器的輸出阻抗“4Ω”連接濾波器線圈的位置需根據(jù)預(yù)置表的要求接入指定位置，“50Ω”點(diǎn)和并聯(lián)諧振點(diǎn)需要用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行調(diào)整，來(lái)確認(rèn)具體位置，如圖1所示。1557=4671kHz，校準(zhǔn)后接L5與地之間，調(diào)整線圈L5上的抽頭使L5和C4諧振（如果C4為可調(diào)電容，則可直接調(diào)整C4，這樣的調(diào)整比調(diào)整線圈方便快捷），一定要慢調(diào)整，直到網(wǎng)絡(luò)分析儀顯示阻抗為0Ω，即調(diào)整完畢，將線圈L5的抽頭緊固，并恢復(fù)線圈L5與主網(wǎng)絡(luò)的連

圖1 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)原理圖

3.1.1 三次諧波濾波器的調(diào)整

電感L5和電容C4為三次諧波的陷波網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整時(shí)先斷開(kāi)L5與L3和L4的連接銅帶，按照上述步驟將網(wǎng)絡(luò)分析儀的頻率預(yù)置為3倍本頻，即f=3f0=3×接。

3.1.2 帶通濾波器的調(diào)整

線圈L102與電容C103組成并聯(lián)諧振，調(diào)整前斷開(kāi)“1”“2”處的銅帶，“1”“2”的位置根據(jù)電感L102的參數(shù)預(yù)置，對(duì)于1557KHz通常“1”的接點(diǎn)在線圈接地端0.4圈處，“2”的接點(diǎn)在接地端1.6圈處。將網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在本頻，即1557KHz，校準(zhǔn)后接到C103的兩端，調(diào)整L102或C103使其發(fā)生并聯(lián)諧振，即顯示阻抗值為無(wú)窮大。

3.1.3 T網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整

斷開(kāi)輸出網(wǎng)絡(luò)的輸出端口，接上50Ω電阻（饋線的傳輸阻抗為50Ω），需要注意的是饋線的阻抗由外導(dǎo)體內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體外徑間的距離以及導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)決定，與饋線的長(zhǎng)短、發(fā)射機(jī)的載波功率、饋線終端的負(fù)載無(wú)關(guān)。將網(wǎng)絡(luò)分析儀接到“2”與地，查看顯示，電感L4為調(diào)載，電感L3為調(diào)諧。將L4從起點(diǎn)向電感量增大的方向移動(dòng)，T網(wǎng)絡(luò)為了防雷，普遍的采用相移45°，因而移動(dòng)L4時(shí)，先出現(xiàn)的是50Ω諧振偽點(diǎn)，繼續(xù)調(diào)整L4直到出現(xiàn)第二個(gè)50Ω諧振點(diǎn)，緊固接頭，調(diào)整L3，顯示虛部為0Ω，微調(diào)L4和L3，使顯示阻抗為（50+j0）Ω。緊固接點(diǎn)，連接好斷開(kāi)的銅帶，取下接入的電阻，恢復(fù)連接。

3.1.4 功率合成器輸出阻抗4Ω的調(diào)整

斷開(kāi)輸出網(wǎng)絡(luò)的輸出端口，接上50Ω電阻（饋線的傳輸阻抗為50Ω）將輸出網(wǎng)絡(luò)與功率合成器的銅棒斷開(kāi)連接，把網(wǎng)絡(luò)分析儀接至輸出網(wǎng)絡(luò)入口端，調(diào)整線圈L101的抽頭，可調(diào)整4Ω的虛部，調(diào)整“1”接點(diǎn)可調(diào)整4Ω實(shí)部，通常將該阻抗調(diào)整到（4+j3）Ω為宜（實(shí)部為4Ω，虛部為較小的正值即可），連接好銅帶，取掉50Ω電阻，接好輸出端，即發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)整完畢。

3.2 天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整

1557KHz的天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。

圖2 1557KHz天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)原理圖

3.2.1 阻塞網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整

該網(wǎng)絡(luò)共用了4個(gè)阻塞網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整原理相同，都是斷開(kāi)并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的兩端，將網(wǎng)絡(luò)分析儀預(yù)置到需要阻塞的頻率，校準(zhǔn)后接到網(wǎng)絡(luò)兩端，調(diào)整電感抽頭使阻抗為無(wú)窮大。

3.2.2 吸收網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整

如圖2所示，使用了兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的吸收網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整前斷開(kāi)吸收網(wǎng)絡(luò)（包括并聯(lián)和串聯(lián)部分）與主線路的接頭，將網(wǎng)絡(luò)分析儀預(yù)置到需要吸收的頻率，校準(zhǔn)后接到吸收網(wǎng)絡(luò)兩端，觀察顯示阻抗值，調(diào)整串聯(lián)部分的電感抽頭，使顯示阻抗為0Ω。

3.2.3 天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的阻抗調(diào)整

斷開(kāi)饋線與天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的連接處，將網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置為本頻，校準(zhǔn)后接到網(wǎng)絡(luò)入口，查看顯示的阻抗值，調(diào)整電感L4的抽頭可改變實(shí)部，調(diào)整電感L5的抽頭可改變虛部。將阻抗調(diào)整為（50+0j）Ω最佳。

總 結(jié)

網(wǎng)絡(luò)分析儀在中波發(fā)射臺(tái)站的應(yīng)用較為重要，作為臺(tái)站技術(shù)人員必須熟練掌握其使用方法、技巧和注意事項(xiàng)，了解網(wǎng)絡(luò)分析儀的日常維護(hù)和常見(jiàn)故障的判別與處理，保證其處在正常狀態(tài)，使用時(shí)才能夠有助于維護(hù)檢修、故障排除等任務(wù)的推進(jìn)，提高工作效率，為安全播出“保駕護(hù)航”。