淺析中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)組成及調(diào)整

文強

（大連三零三轉(zhuǎn)播臺，遼寧 大連 116100）

中波廣播發(fā)射機以其質(zhì)量指標(biāo)好、整機效率高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用，但對工作環(huán)境要求較高。與電子管發(fā)射機相比，對天調(diào)系統(tǒng)中調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的要求更加嚴(yán)格。雷電、風(fēng)沙及鄰近頻率電波一旦竄到發(fā)射機功放級，使場效應(yīng)管柵極的幅度達(dá)到(2-3)V以上，就有可能損壞功放盒中的場效應(yīng)管，使輸出功率下降，甚至造成停播。因此，天饋匹配網(wǎng)絡(luò)除采取多重措施解決防雷問題外，一般還采用窄帶的二階帶通濾波器匹配網(wǎng)絡(luò)，一方面進(jìn)行阻抗匹配，另一方面可對各種雜波串?dāng)_起到良好的陷波、阻隔作用。

1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的組成

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是由匹配網(wǎng)絡(luò)、阻塞網(wǎng)絡(luò)、避雷系統(tǒng)等組成。(電路原理圖如圖1所示)

圖1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)電路原理

1.1 匹配網(wǎng)絡(luò)

匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是天線的輸入阻抗和饋線的特性阻抗相匹配，匹配網(wǎng)絡(luò)大多由電感、電容組成，一般有T型、n型、r型等幾種。以900kHz回路為例，圖中 C6、L6、C3、L3 組成帶通濾波器，C6、L6諧振工作頻率900kHz。我臺所用饋線阻抗為75歐姆，網(wǎng)絡(luò)特性阻抗為50歐姆，饋線阻抗大于特性阻抗，因此采了"r"型網(wǎng)絡(luò)。為防止諧振回路失諧，在I6電感線圈上設(shè)置兩個抽頭，滑動抽頭可調(diào)整饋線與天線進(jìn)行阻抗匹配。C3、L3是為抵消天線阻抗的虛部部分。當(dāng)發(fā)射機反射增大時，調(diào)節(jié)L6使C6、L6諧振在900kHz頻率上，再調(diào)節(jié)L3使天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)虛部為零，從而降低發(fā)射機駐波。

1.2 阻塞網(wǎng)絡(luò)

由于天線的互逆性，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中必須設(shè)置阻塞網(wǎng)絡(luò)。高大的發(fā)射天線本身是一個性能良好的接收天線，當(dāng)本臺其它發(fā)射機正常工作時，該天線就會接收到較高的高頻電壓，倒送到本機功放電路，使激勵波形畸變，IR140管子功耗加大。當(dāng)?shù)顾蛧?yán)重時，倒送的電壓和發(fā)射機的激勵電壓疊加，瞬間損壞大量場效應(yīng)管，造成劣播或停播。還要注意天線的互逆性。為抑制從天線方向倒送的高頻電壓，在各回路中設(shè)置阻塞網(wǎng)絡(luò)。阻塞網(wǎng)絡(luò)一般利用并聯(lián)諧振電路在諧振時阻抗無窮大的特點串人回路中，或用串聯(lián)諧振在諧振時其阻抗最小的特點并入回路中并直接入地，從而消除雙頻互相串?dāng)_。由于串聯(lián)諧振電路作為吸收網(wǎng)絡(luò)其阻抗受其它網(wǎng)絡(luò)影響不易匹配，所以，雙頻共塔電路中的阻塞網(wǎng)絡(luò)一般都采用并聯(lián)諧振電路。

2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的原理分析

2.1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的總體要求

為了使天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗相匹配，減少反射波，需要在天線的輸入端與饋線之間，接入一套天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)。每一個模塊又是由功率場效應(yīng)管所組成，當(dāng)由外因造成天線基部短路，或鄰近頻率干擾時有可能損壞場效應(yīng)管。基于上述特點，對固態(tài)機天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，除通常考慮的阻抗匹配外，還必須采取天線的防雷措施，以及增加抑制本臺鄰近頻率射頻倒送的濾波線路。由于該機功率較大，經(jīng)計算可知，在天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)上會產(chǎn)生很高的電壓，因此抑制射頻倒送的線路不設(shè)計在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中，而把它安裝在機器內(nèi)部的輸出網(wǎng)絡(luò)之后，以降低成本和提高可靠性。

2.2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷措施

對雷電來講，其電流脈沖峰值一般可達(dá)20000A，脈沖寬度為20-l00ps，脈沖上升沿時間為5s，主要能量是直流和低頻，所以必須根據(jù)雷電的特點設(shè)置防雷措施。首先，保留原天線底座處的放電球，另在天饋調(diào)配室內(nèi)，從天線輸入端接入一對石墨放電球E2，它有良好的放電特性，其間隙可根據(jù)實際工作電壓大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)用石墨放電裝置，減少了天線基座上雷擊引起的放電電壓的變化，這種變化的減小，可以避免發(fā)射機功率放大器中使用的半導(dǎo)體器件的損壞，也減小了發(fā)射機在保護(hù)動作發(fā)生前由本身輸出功率引起的放電次數(shù)。其次，天線串接微亨級電感線圈Lo+L1到地，用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)的毫亨級靜電泄放線圈，為天調(diào)網(wǎng)絡(luò)提供一個對地靜電放電通路。由于電感線圈是由粗銅管繞制的，而且銅管長度比較短，其電阻分量很小，雷電中的部分能量也可通過Lo+L1入地。原來用毫亨級的靜電泄放線圈，在中波波段上不會影響天線阻抗的匹配，現(xiàn)在用微亨級的線圈，要考慮它對整個網(wǎng)絡(luò)的影響，在這里它既是防雷元件又是調(diào)配元件。再次，在調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中加入隔直電容C0，它對高頻輸出通路無妨礙，但對雷電可起到良好的隔離作用，阻擋雷電的能量進(jìn)入饋線和發(fā)射機。

3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整及注意事項

功放單元的場效應(yīng)管工作在低電壓的狀態(tài)，激勵電壓比較小，外界干擾很容易造成場效應(yīng)管的損壞。因此，發(fā)射機設(shè)有多重保護(hù)電路，如高駐波保護(hù)電路，能在駐波比增大時有效地控制發(fā)射機縮減功率或封鎖功率輸出。即當(dāng)駐波比>1.2時，由時鐘發(fā)生器控制計數(shù)器計數(shù)，并控制發(fā)射機RF輸出連續(xù)下降；當(dāng)駐波比>1.5時，立即壓縮發(fā)射機RF輸出到零。雖然天調(diào)網(wǎng)絡(luò)做得比較精細(xì)，但由于發(fā)射天線、地網(wǎng)及天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)受季節(jié)、氣候、溫度等外界因素變化影響較大。所以，在技術(shù)維護(hù)管理工作中，要根據(jù)本地的實際情況適時地對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，從而保證天調(diào)系統(tǒng)與發(fā)射機良好地匹配。入射電壓一般在llV至l2V之間，而反射電壓在0.3V以下，此時駐波比≤1.05。在檢修中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)哪部發(fā)射機的反射電壓變大時，則可對其相應(yīng)的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時，如果是900kHz的發(fā)射機，則應(yīng)先調(diào)節(jié)L的中心抽頭，每調(diào)節(jié)一次，開機測量一次入／反射電壓值。經(jīng)多次調(diào)節(jié)后使入射電壓達(dá)到最大，而反射電壓降至最低。如仍不能達(dá)到要求值，則可再調(diào)節(jié)L左端在L上的位置，從而達(dá)到最佳匹配，使駐波比降至1.2以下。實踐證明，通過調(diào)節(jié)這兩個點，可以使反射電壓降至0.1V以下，駐波比在1.0l--1.02之間。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，是一項耐心細(xì)致的工作，要反復(fù)調(diào)整才能獲得最佳效果。由于一般小臺均沒有網(wǎng)絡(luò)分析儀等調(diào)整天調(diào)系統(tǒng)的儀器，因此，在調(diào)整過程中，只能調(diào)節(jié)上述幾個點，其它部分如阻塞網(wǎng)絡(luò)、避雷線圈等，即使是引線的自然狀態(tài)也絕對不能改變。否則，將會使調(diào)整工作前功盡棄，造成停播。

4 結(jié)語

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是發(fā)射機的最末級的網(wǎng)絡(luò)，所以天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試尤為重要，若要做好天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試工作，就要掌握天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的組成。只有了解天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的組成及調(diào)整方法，才能實現(xiàn)最大的經(jīng)濟價值和社會價值。

[1]樊力，何耀立.全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用[A].2006全國廣播電視發(fā)射技術(shù)論文集（1）[C].2006年.

[2]中波天線與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計.內(nèi)蒙古廣播與電視技術(shù)，2006年01期.