發射機天饋線系統的調試

李勇植 吉林省延邊廣播電視轉播臺

發射機天饋線系統的調試

李勇植 吉林省延邊廣播電視轉播臺

與調頻廣播和電視發射機匹配的天線種類繁多，有蝙蝠翼天線、角錐天線、偶極子天線、環形天線、封隙天線、垂直極化天線、分米波偶極子天線等。天饋線系統安裝初期覺得其工作很正常，但過了幾年之后，由于天饋線系統的有些部件幾何尺寸和介質常數發生了一些變化，或者某處接觸不良或者進水，使天饋線系統駐波比變大，無法正常工作。因此，我們一定要調試好天饋線系統，使它的技術指標達到甲級，同時要加強天饋線的日常維修，使天饋線系統常年處于甲級工作狀態。為此，根據多年積累下來的工作經驗，僅就調試天饋線的基本原理，談一點個人意見。

1 調試天饋線系統之前的準備工作

1.1 準備好測試用延時電纜

用掃頻儀檢查和測試天饋線系統時，必須選好質量較好的正規廠家生產的電纜作為延時電纜，它的特性阻抗必須與被測天線阻抗相等。在調頻頻段和1～5頻道電視頻段內一般采用23～33m，在6～12頻道電視頻段內一般采用18～23m，在分米波頻段內一般采用10m左右。

1.2 做測試用的匹配盒

調試前做調試用匹配盒，來保證延時電纜輸出特性阻抗在所用頻段上呈現出純電阻50 Ω或75 Ω。

1）.做一個檢查和測試蝙蝠翼每對翼振子用的長×寬×高為8cm×8cm×4cm的匹配盒，盒的一側安裝L16電纜插座，另一側安裝2個L27的電纜插座，并用寬4mm，長15cm左右的薄銅帶，作為電感L連接L16電纜插座芯和2個L27電纜插座芯連線的中間位置，電感L的兩端接容量為5～20PF的微調電容C1和C2，其結構如圖-1（測試蝙蝠翼每對翼振子的匹配盒）所示，圖中1為L16插座，2和3各為L27插座。

圖-1

圖-2

2）.做檢查和調試其它各種天線單元用的長×寬×高為8cm×4cm×4cm的匹配盒，盒的一側安裝L16電纜插座，另一側安裝L27的電纜插座，內裝寬4mm、長15cm左右的薄銅帶作為電感L，連接L16電纜插座芯和L27電纜插座芯，并在電感L兩段接容量為5～20PF的微調電容C1和C2，其結構如圖-2（測試其它各種天線單元的匹配盒）所示，圖中1為L16插座，2為L27插座。

1.3 調試匹配盒

掃頻儀與被調試的測試用延時電纜和匹配盒連接方法見圖-3。調試過程如下:

1）.先把延時電纜的輸出口開路，產生全反射，確定全反射幅度為50個小格。

2）.匹配盒接上延時電纜，調蝙蝠翼天線時，按圖(a)，接兩只75 Ω標阻；調試其它各類天線單元或系統時，按圖(b)，接標阻50 Ω或75 Ω。

3）.反復細致地調試電感L、可變電容C1和C2，使延時電纜和匹配盒的駐波比調到小于或等于1.05（在工作頻段內，由于反射引起的波形幅度應小于或等于一個小格）。

圖-3

2 天饋線系統的調試

2.1 調試天饋線的每個單元

圖-3中的標阻拿出后，接上被測天饋線系統的單元（測試天線振子時，振子接上分饋電纜之后接到測試匹配盒輸出端）。

被測單元的可調部分仔細調整的同時，注意觀察波形變化情況，使駐波比都調到S≤1.08或S≤1.10。

如果調試之后駐波比仍然較大，可能是因為某些部位接觸不良或是進水，或是其內部構造發生了一些變化，只要徹底處理這些問題之后再仔細調試，其駐波比一定能滿足指標要求。

2.2 調試阻抗變換器到天線單元

圖-3中的圖（b）的匹配盒輸出端用短電纜（最好是用接頭轉換器）接上阻抗變換器之后，分饋電纜一個一個地接到阻抗變換器，并注意觀察掃頻儀顯示器的波形變化情況，所有分饋線都接到阻抗變換器后，再調試阻抗變換器上的調節板，一般情況下，駐波比能達到S≤1.10。

2.3 調試天饋線整體系統

圖-3中的匹配盒輸出端接到主饋電纜，并再仔細調整阻抗變換器上的調節板，如果駐波比達到S≤1.08，那么調試天饋線系統工作結束。如果達不到駐波比的甲級要求，就要用如下辦法解決。

圖-4

圖-5

1）.阻抗變換器下部細的圓柱體上繞厚度為0.2mm，寬為5～10cm左右的薄銅帶，見圖-4（改變阻抗變換器反射系數的大小和相位的方法圖）。這樣可以改變阻抗變換器感抗和容抗特性，會使阻抗變換器的反射系數相位和大小發生變化。由于天饋線系統的駐波比是天線系統、阻抗變換器和主饋線等各種駐波比的矢量之和，即改變阻抗變換器的反射系數的相位和大小的變化，可降低天饋線系統的駐波比，見圖-5（天饋線系統反射系數矢量圖）。圖-5中設ρ1為天線的反射系數，ρ2為阻抗變換器的反射系數，ρ3為主饋線的反射系數，則ρ1、3是ρ1和ρ3的矢量和，ρ總為全系統的反射系數。多次做改變薄銅帶的厚度和寬度試驗，可改變阻抗變換器反射系數ρ2的大小和相位，可降低總駐波比，在一般情況下，駐波比會下降到S≤1.08。

2）.按上邊的各種調試方法都降低不了駐波比時，根據主饋線電纜頭的尺寸，加工微調天饋線系統的匹配盒。目前，300W和1KW調頻廣播和電視發射機主饋線一般采用50-37-3電纜。用長×寬×高為15cm×6cm×6cm的屏蔽盒的兩邊固定50-37-3電纜插座，用寬1cm，長25cm左右的薄銅帶和容量為2～20PF的蝶型可變電容器按圖-2的方式連接到薄銅帶的兩端。這個匹配盒，安裝在主饋電纜的輸入端，見圖-6（發射機和主饋線之間安裝的微調變換器示意圖）。其中1為L 16電纜插座，2、3、4各為L27電纜插座。

圖-6

調試天饋線總的駐波比時，用短電纜（最好是用接頭轉換器）連接測試用匹配盒的輸出端。只要仔細地調諧電感L2和可變電容C3和C4，駐波比肯定會下降，滿足駐波比的甲級標準。10KW調頻廣播發射機和電視發射機的電纜插座較大，很難加工微調天饋線系統的匹配盒。此時，按“2天饋線系統的調試”步驟，再仔細調試，想盡辦法改變天饋線系統某環節的反射系數ρ的大小和相位，駐波比肯定能會下降的。

調試天饋線系統是一項艱苦而細致的工作，只要真正掌握用掃頻儀調試天饋線系統的基本原理和天饋線的基本特性，做好調試前的各項準備工作，認真調試天線饋線系統的各單元，按步驟調試天饋線系統，適當采用補償的方法，我們就能夠調好天饋線系統，使天饋線系統常年保持甲級工作狀態。

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.11.061