基于10KW—DAM全固態中波發射機天線調配網絡的探析

摘 要：隨著10kW- DAM中波發射機的廣泛應用，此發射機具備了能耗低、效率高、故障少、性能好等眾多的優點， 現在是我市各中波發射的主要設備。本文筆者根據個人個多年的工作經驗，對10kW DAM發射機天線調配網絡作出了分析和探討。

關鍵詞：天線；網絡；原理；維護

中圖分類號： TJ203+.4 文獻標識碼：A

全固態中波數字調幅廣播發射機的傳輸饋線是靠高頻能量的傳輸，所以饋線特性阻抗與輸出阻抗都要得到一個完整的配合，給以保障。在天線調配網絡中還可以實現射頻倒送。天線具有互逆性，所以要挑選高大發射機做常用天線，通常會選取陷波電路控制射頻倒送。

1數字調幅工作原理

在全世界的技術范圍內，數字調幅是最有效的調制方式。其工作原理可陳述為：數字化模擬的音頻復合調制信號，在結合編碼的基礎上，實現擴大控制“數字化”的功率，電壓迭加功放模塊輸出之“數字”信號，保證有標準化結構的輸出系統，在正常情況下，維持調幅信號。在操作過程，需結合各方元素保證運行，進行諸如接口、遙控等操作，數字電路的選擇，使得在數據顯示、故障檢查等方面拋棄了傳統的音頻功放，D類開關為射頻部分的基本選擇，對提升整機效率，促進作用不容忽視。該機具有能耗低、效率高、故障少、性能好等優點，可滿足廣播發射領域對廣播發射機更新換代的要求，達到國際同類產品的先進水平。目前，該設備已在國內的90多個廣播電臺應用，使用效果良好。

2輸出網絡

輸出網絡必須注意以下幾點：

（1）天線調配網絡和射頻電纜的阻抗必須嚴格匹配，并具有良好的通帶特性；

（2）發射臺的其它發射頻率以及周邊的電臺頻率功率倒送對發射機影響必須降低到最低；

（3）天線及調配網絡招雷擊后，可能引起發射機場效應管損壞，必須采取多種防雷措施。

臺發射機的輸出網絡由帶通濾波器和T型網絡組成。帶通濾波由串聯諧振和并聯諧振組成，作用之一是圓滑濾波，以便濾除輸出信號中的不必要的雜波成分。作用之二是將合成器輸出約4Ω轉換到50Ω完成阻抗變換使輸出絡的輸入阻抗與槽路諧振阻抗相匹配。輸出網絡的輸出阻抗與饋線特性阻抗相匹配。阻抗匹配可使能量得到有效地傳輸，使負載獲得最大的有效功率。輸出網絡使發射機輸出的高頻能量在饋線中得到最佳的傳輸。因為我臺使用的發射機的功放工作在開關狀態，其電壓輸出根據付里葉分解式可得出它的第一項是基波成分，其余為奇次諧波，諧波中三次諧波振幅最大。而且次數越高振幅越小。為了抑制高次諧波向外輻射，發射機設計了僅讓基波通過的帶通濾波器。但是，為了保持較好的穩定性，防止調制邊頻造成負載變化過大，濾波器的Q值取的較低，這樣，濾波器對三次諧波的抑制度就夠大，為了達到足夠的濾波度，又在阻抗匹配網絡中加了三次諧波陷波器。T型網絡不僅完成阻抗匹配的任務而且還起到了抗擊雷電的作用。

在天線調配網絡中對射頻倒送也要很好的抑制，由于天線的互逆性，高大的發射機同樣也是性能良好的天線。當本臺其它發射機正在工作，或距離較近的大功率電臺正在工作時，該天線就會接收到較高的高頻電壓。這種射頻電壓倒送無論對電子管或發射機都會帶來負面影響。就發射機而言，由于場效應管工作在開關狀態，內阻低，雖然也會產生雜頻和串音，但起比電子管并不明顯。射頻倒送對發射機的危害有兩方面；一是射頻電壓倒送到功放電路。由于該電路工作在丁類開關狀態，要求激勵波形具有陡峭的前沿，以減小場效應管的功耗。倒送嚴重時，倒送的電壓和發射機的激勵電壓疊加在一起，使激勵波形發生畸變，管子功耗加大，瞬間損壞大量場效應管。而且由于發射機激勵和外界倒送電壓相疊加，使欠激勵、過激勵等檢測電路難以正常工作，造成播音中斷。我們通常使用陷波電路如LC串聯或并聯諧振電路可以有效抑制射頻倒送。

3天線調配網絡的防雷措施

天線一般是較高的建筑物，容易招引雷電。如果天線沒有得到良好的保護，由它引入的雷電對發射機和天線調配網絡嚴重的破壞。通常采用兩種措施，一是減少地網接地電阻，天線地網是為射頻信號提供回路，同時它也是為雷電提供通暢的入地點；二是接地要講究，地阻越小，雷擊地電壓越小，為了降低地電位差必須只有一個接地點，機房也必須集中接地。

天調網絡中的防雷措施除了采用石墨放球外還有加電感、電容。石墨放電球的間隙是可調的，其放電電壓的變化隨面積的增加而降低。雷電的主要能量集中在低頻和直流部分，因此在天線下并聯一只微亨級電感，應主要作為天線調配的一部分。同時為雷電提供靜電泄放通路。選擇線圈導線時直徑要盡可能粗些。加電容的作用是隔離。也是因為雷電的能量集中在低頻和直流部分，電容防止了雷電的能量通過天調網絡進入發射機。它的選擇是伏安量、耐壓值越大越好。

4廣播發射機輸出網絡注意事項

廣播轉播臺選擇的廣播發射機為10k WDAM，計算過程中，要與相應數量功放模塊的輸出功率相結合。若采用純阻做內部負載，阻值同與預期，要保證各功率場效應管開關狀態良好，并置于場效應管之上。

電流與電壓之間的相位差可高達90度，這造成場效應管較低消耗的同時，也可抬升整機效率。故在運行輸出網絡過程中，如下方面需要注意：

（1）嚴格控制發射臺的發射頻率，最低化周邊電臺頻率功率倒送之影響也要限制最低。

（2）在保證優越通帶性能的同時，高效配合天線調配網絡的和射頻電纜的阻抗。

（3）選擇有效防雷方式，因雷擊易損傷發射機場效應管。

5廣播發射機的維護

日常的維護保養對發射機的安全運行具有非常積極的意義，通過一般性維護保養可將故障消除在萌芽狀態，從而預防重大事故的發生。這些檢查在每周例檢時進行，并在維護卡片上做好發射機的維護記錄。同時，高效運行發射設備，使故障時間最短，也需要有良好的記錄保存，這些記錄有助于保存設備的保養情況和定期校準設備。防塵保潔可以保持發射機各部件的清潔，安裝提供過濾空氣的過濾器，并定期清潔過濾器的金屬棉。定期檢查各個元器件及接線端子，檢查其是否有變色、斷裂、脫落、漏液、生銹腐蝕等現象，并檢查集成電路的接觸性。

結語

如上所述，天線調配系統在整個工作過程中，是一個很重要的環節，在日常的檢修維護中要引起足夠的重視。做好防護工作以免造成機器不穩定及損害元器件。

參考文獻

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