沙進勇
(作者單位:貴州省新聞出版廣電局七六三臺)
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中波廣播天饋線匹配網絡的調整思路探討
沙進勇
(作者單位:貴州省新聞出版廣電局七六三臺)
摘 要:中波廣播發射過程中,由于其天線較高及與機房距離較遠的特質使其必須通過饋線進行機器與天線之間的連接,而由于天線與饋線相對應阻抗的不同,要進一步提高中波廣播發射的安全性及其運行效率,就需要將較為匹配的網絡接入饋線與天線的輸入端之間。由于天氣、環境等諸多因素的影響,中波廣播發射機天線阻抗的變化就會進一步造成網絡的失配,因此,設計后的匹配網絡仍需要根據相應的情況進行適時的調整。本文就中波廣播天饋線匹配網絡的調整思路進行相應的探究。
關鍵詞:中波廣播;天饋線;匹配網絡;調整思路
1.1 設置匹配網絡的必要性
由于中波天線與機房之間的距離較遠,此時傳輸功率就需要一條較長的饋線來連接兩者,而在一般情況下,饋線的特性阻抗很難與天線的輸入阻抗相等。為此,要進一步增強兩者相對應阻抗的匹配程度,盡可能減少反射波,以提高運行的安全及效率,此時就需要在天線的輸入端與饋線之間接入一套匹配網絡。換言之,匹配網絡的存在使天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗基本相等。
1.2 無線匹配網絡特定的技術要求
可以說,匹配網絡阻抗的好壞程度關系發射機輸出高頻功率的最終輸送效果,而與電子管發射機相比,固態發射機對此有著更高的要求,不僅需要考慮載波點上阻抗的匹配程度,同時還需要考慮通帶內的幅頻特性以及阻帶的衰減程度等相關因素。換言之,既要保證傳輸廣播信號的低損耗,同時還要保證其不受鄰近廣播信號的影響,而要做到這兩點,調測匹配網絡則顯得十分重要。
1.3 導致無線匹配網絡阻抗失配的原因
綜合來看,導致無線天線匹配網絡失配的原因主要有兩方面。一方面是天線阻抗本身的變化使網絡阻抗的輸出阻抗也發生變化。比如:桅桿式天線,這種天線并不是一根較為均勻的細導線,再加上其截面面積的不完全均勻,難免會在一定程度上導致天線與細導線表面電流的不同分布,進而使其與正弦分布的假設存在較為明顯的反差。此時,輸入阻抗本身對電流分布的敏感性不僅會導致正弦分布假定的不適用,也會使阻抗因天氣氣候的變化而變化。另一方面匹配網絡本身元器件阻值的變化也會引起網絡阻抗的變化。匹配網絡主要是由電容、電感及銅帶等依照不同的網絡形式進行連接而成的。可以說,每個元件都有可能因材質或誤差等因素的不同而伴隨溫度的變化發生改變,進而引起阻抗值的變化。而一旦發射機與饋線相對應阻抗沒有改變,就會造成匹配網絡與饋線阻抗的不對等即阻抗失配。
匹配網絡測試與調整作為發射臺一項較為重要的工作,其調整效果在很大程度上會影響傳輸效率的高低以及發射機與網絡元器件的使用壽命等。在進行匹配網絡調整過程中,要進行匹配網絡及天線阻抗的測量工作。測試工作中,最便捷的方式就是采用測試儀器進行測試。正常環境下,要將測試儀器放在具有屏蔽性的調配室內,在做好相關準備工作之后,對匹配網絡的輸入阻抗進行測量,若其與饋線輸出特性阻抗值不對等,就需要依照阻抗變換圖,通過改變元件數值來確保兩者的對等,這其中元件數值的改變主要是通過調整電感量來實現的。而在干擾環境下,測試儀器是很難測出天線的真實阻值的,此時,只有在鄰近電臺全部關閉的情況下,才能運用儀器進行相關的測試。這種方式顯然是不能夠完全滿足測試工作相關需要的,為此,就需要相關工作人員能夠在工作中不斷探索,尋求一種能夠在鄰近電臺不停機情況下的測試方法。對于環境干擾情況的判定,首先可以通過地線與天線引出端接觸時是否出現火花來判斷,若有火花出現,則屬強干擾,此時不宜接入測試儀器。此外,可以通過測試天線入口電壓的數值來進行有關判定。而當判定干擾程度較弱時,可以依照正常的測試儀器使用方法進行有關測試。如果測試數據出現不穩定狀況時,可以通過精測、平滑或者加衰減器的方式來降低干擾信號對儀器的影響程度。
在沒有阻抗測試儀器或者測試儀器不允許使用的情況下,相關調試人員只能夠憑借有關工作經驗進行調測。此時,調測人員在匹配網絡的調整過程中,可以邊調測邊開機,通過對講機等相關通訊工具及時與機房工作人員取得聯系以了解發射機的工作狀態,據此進行進一步的實時調測。可以說,這樣的調測工作是比較費時費力的,一般情況下很少使用。而且這種調測方法對于有關調測人員素質的要求是比較高的,同時調測過程中也應注意保證設備及人員的安全。在匹配網絡調整過程中,中波波段的低頻端及低天線情況下進行的網絡調整相關工作是存在一定難度的。此時,可以采用補償電路的方法來彌補低頻率及低天線的問題。具體而言,就是通過在原有網絡的基礎之上增加串聯補償電路,通過相互之間的抵消作用來達到彌補相應問題的作用。
總之,天線、饋線及匹配網絡不僅是發射臺進行發射信號工作的重要設備,同時其也是保證相關信號進行正常發射的最后一道重要環節。因此,及時正確地對天饋線匹配網絡進行相應的調整對保證整個廣播發射工作的正常運行有著十分重要的意義。
參考文獻:
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