中波天調網絡設計與調試

鄭志斌 吳革新

廣播中波發射系統中，中波天線調配網絡是發射系統的關鍵部位，網絡的好壞直接影響節目發送的安全和高效性。目前浙江廣播電視集團第一廣播發射臺采用HARRIS 公司DX－200 型數字調幅發射機，其對天調網絡有新的要求，特別是對天線駐波比要求小于1.2:1,即VSRW≤1.2。由于該臺共有三個中波頻率同時發射播出，且地處浙江杭州，屬于雷暴多發之地，因此在設計天線調配網絡時，應考慮多頻工作相互間的串擾問題，需安裝防雷裝置，提高設備的防雷、增強安全可靠性。

天線調配網絡設計

天線調配網絡設計工作頻率為810KHz，發射機輸出功率200KW，輸出阻抗50Ω。由于另有兩套大功率中波廣播節目在發射臺同時播出，其頻率為AM1530KHz 和AM603KHz，發射功率均為50KW。在整體設計時，為防止AM1530KHz 和AM603KHz 發射功率被網絡吸收，造成不必要的功率損耗，故不宜采用陷波器，而應加入1530KHz 和603KHz 兩個頻率的阻塞網絡，以消除相互間的載頻干擾。為提高防雷效果，在網絡中設置了防雷裝置、隔直流電容以及微亨級電感等。

在材料選擇上，設計時依據截面積1mm2可承載3A 的高頻電流，同時適當考慮冗余，其線圈紫銅管采用40mm 線徑，其管壁要求在2mm 以上。為增加器件的可靠性，容性器件全部采用陶瓷真空電容，其實際額定無功功率應大于35KVA，具備20KV 以上的耐壓。部分電容采用可調，為調試提供便捷性。

真空電容選用型號為CKT1000/35/210、CKT1000/30/120、CKT250/30/150、CKTB400/30/120，網絡線圈統一以管壁厚度為2mm、直徑為40mm 的紫銅管繞制而成，最大限度滿足大功率傳輸發射的要求。

按照設計要求，天線調配網絡設計原理框圖如圖1 所示：

圖1 中電感L4、L3 和電容C3 組成了603KHz 的并聯諧振，用于阻塞603KHz 對810KHz 的干擾。電容C4、C2 和電感L2 組成1530KHz 的并聯諧振，用于阻塞1530KHz 對810KHz 的干擾，同時電感L2、L3 和電容C2、C3 對810KHz 正好是一個串聯諧振通路。

圖1

電感L1 和電容C1 組成倒「型網絡，用于調整提升輸出阻抗。電容C0除了參與天線端的共軛匹配外，因其隔直流的特性同時也起到了防雷的作用。電感L0 就是微亨級線圈，能有效提升對雷電的快速釋放效果。圖1 中的防雷裝置是由石墨放電球、磁環石墨線圈組成，起到過壓放電保護。

在實際工程中，網絡的諧振Q 值不要太高，取值在3～10 之間即可，有利于實現帶寬寬度。串聯諧振電感L、電容C的值要適合中波頻段526.5KHz～1606.5 KHz。通常L 取值大致在15～40μH，C 取值大約2000pF 左右。圖1 中的元器件實際取值為：C0 ＝930pF，LO ＝52.5μH，C1 ＝220pF，L1 ＝18μH，C2 ＝2000pF，L2 ＝19.3μH，C3 ＝2000pF，L3 ＝19.3μH，C4 ＝778.8pF，L4＝15.5μH。

網絡調試

當天線調配網絡安裝就位后，要對其進行通路調試，然后再調整匹配網絡。大致過程為：阻塞粗調——網絡粗調、細調——阻塞細調——網絡精調——復測。

一、阻塞粗調。可分別利用603KHz 和1530KHz 發射機現實載頻場強，通過實際天線空中耦合接收，信號強度可根據需要由人工控制，分別對上述兩頻率的阻塞網絡進行粗調。用示波器監測圖中E 點和F 點波形，具體改變C4 和L4 的值，使E 點和F點的載波電壓相對幅度值為最小，一般衰減量在40db 以上。

二、網絡粗調、細調。網絡粗調只需調整L2 和C2，L3 和C3,通過網絡分析儀或天線阻抗測試儀在線測試可幫助完成。

在阻塞網絡調試基本完成的情況下，可利用電橋對810KHz 匹配網絡進行細調。首先，脫開50Ω 軟饋線，用電橋在圖1 中F 點送入810KHz 基頻信號，通過精確調整圖1 中的C1 和L1，使F 點的阻抗為50Ω。然后將電橋移至發射機輸出柜頂部，恢復F 點與軟饋線的連接，脫開發射機輸出柜機頂處與饋線的連接，從該饋線入口處朝天線端進行網絡阻抗的精調。根據實際測試數據，反復對網絡中的可調器件作適當微調，直到取得滿意的效果。

三、阻塞細調。在網絡調配完成后，可用前面匹配網絡細調同樣的方法對阻塞網絡進行細調。為達到理想的匹配效果，需將發射機網絡輸出柜機頂端口處的阻抗調至50Ω，但實際上很難做到50Ω 純電阻，虛部電抗值在正負5 以內可以接受，一般建議選擇以容抗為好。

四、復測。全部調試完成后，對圖1中的A、B、C、D、E、F 點的阻抗及天線阻抗進行復測，并做好記錄方便今后參考。

結束語

我們安裝完天線調配網絡后經實際測量，其駐波比小于1.17，滿足天線調配網絡駐波比的設計要求。經過兩年多的實際運行，網絡運行穩定，避雷效果良好，所有的器件可靠，特別是陶瓷真空電容器的耐壓和真空度滿足實際運行要求。