中波廣播三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)應(yīng)用分析

劉蕾利

（作者單位：河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)）

中波廣播三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)應(yīng)用分析

劉蕾利

（作者單位：河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)）

隨著數(shù)字化廣播技術(shù)的發(fā)展，中波三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)在廣播電視發(fā)射中得到了廣泛的應(yīng)用。本文就河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)基本情況進(jìn)行分析，介紹三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中阻塞網(wǎng)絡(luò)、陷波網(wǎng)絡(luò)、單頻通路及匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的具體方法，以期為我國(guó)三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供參考。

中波廣播；三頻共塔；網(wǎng)絡(luò)匹配

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，人民的生活質(zhì)量也不斷提升，促使人們對(duì)廣播電視的質(zhì)量、節(jié)目的種類提出了更高的要求，這也就需要廣播電視臺(tái)能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)頻道的播放。加之?dāng)?shù)字廣播電視技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了三頻共塔技術(shù)在廣播電視臺(tái)的應(yīng)用。三頻共塔技術(shù)，是指由共同的廣播發(fā)射塔完成三個(gè)發(fā)射頻率的廣播節(jié)目，這三個(gè)發(fā)射頻率可以是相同的功率等級(jí)，也可以是不同的功率等級(jí)，并經(jīng)過(guò)阻塞網(wǎng)絡(luò)、陷波網(wǎng)絡(luò)、單頻通路以及匹配網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)完整的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)發(fā)射機(jī)的功率不會(huì)受到其他發(fā)射機(jī)的影響，也不會(huì)受到其干擾，保證了電視廣播節(jié)目的質(zhì)量。

1 三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的基本情況

現(xiàn)階段，河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)投入運(yùn)行的3臺(tái)發(fā)射機(jī)均為10 kW DAM發(fā)射機(jī)，3臺(tái)發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率分別657kHz，972kHz，1251kHz。各個(gè)頻率負(fù)責(zé)一套廣播節(jié)目的傳播。根據(jù)發(fā)射機(jī)的出廠設(shè)置情況可知發(fā)射機(jī)的輸出阻抗為50Ω，發(fā)射機(jī)采用分饋傳輸?shù)姆绞剑瑐鬏旔伖艿碾娮铻?0Ω。三臺(tái)發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率呈正比關(guān)系，比例大于1.25，發(fā)射塔為河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)自制的鐵塔，發(fā)射塔塔身總高為76m，塔高滿足了：

2 三頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)分析

2.1 總體概述

根據(jù)河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的廣播計(jì)劃和要求，首先，對(duì)三頻共塔的每個(gè)頻率分路上均配置兩個(gè)阻塞網(wǎng)絡(luò)用于阻塞，另外兩個(gè)共塔頻率的通過(guò)；同時(shí)，在分路上配置兩個(gè)陷波網(wǎng)絡(luò)用于吸收兩外兩個(gè)共塔頻率的陷波并導(dǎo)入大地，從而降低共塔頻率的干擾。其次，根據(jù)發(fā)射要求計(jì)算出三個(gè)不同頻率通路中所采用的元件類型和數(shù)值，確保發(fā)射頻率在實(shí)現(xiàn)共塔的過(guò)程中無(wú)損耗。最后，利用高頻電橋測(cè)量出共塔天調(diào)天線的特性阻抗RA+jXA，根據(jù)所測(cè)得的RA的值確定匹配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果，得到各個(gè)元件的數(shù)值，最終使天線的輸入阻抗RA+jXA與饋線的特性阻抗W（50Ω）相匹配。

2.2 阻塞網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)在對(duì)阻塞網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，結(jié)合設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)要求，綜合考慮其他因素的影響，最終選定電容C的值。電容C值確定后就可以通過(guò)公式得到與之匹配的線圈L的值。表1是河南省濮陽(yáng)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)通過(guò)設(shè)定C值，得到的三個(gè)不同頻率并聯(lián)諧振回路L值和C值。

表1 三個(gè)不同頻率并聯(lián)諧振回路L值和C值

2.3 陷波網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

陷波網(wǎng)絡(luò)主要是吸收另外兩個(gè)頻率并將其導(dǎo)入大地，以防止共塔頻率通過(guò)天線反竄到發(fā)射機(jī)影響發(fā)射信號(hào)。因此，陷波網(wǎng)絡(luò)采用先在回路配置L、C并聯(lián)諧振防止發(fā)射頻率入地，然后在并聯(lián)諧振回路串聯(lián)電容或者電感，使陷波網(wǎng)絡(luò)在被陷頻率產(chǎn)生串聯(lián)諧振，致使陷波網(wǎng)絡(luò)對(duì)被陷頻率呈通路狀態(tài)，以達(dá)到將其他頻率信號(hào)吸入大地。

由阻塞網(wǎng)絡(luò)可以得到回路中各個(gè)元件L和C的值，而X值的確定則需要通過(guò)并聯(lián)諧振回路對(duì)被陷頻率的電抗值α進(jìn)行確定，其公式為α=jωL/（1-ω2LC）。如果得到的α＜0，則說(shuō)明阻抗呈容性，表明X為電感，則其值為L(zhǎng)X=α/ω；如果得到的α＞0，則說(shuō)明阻抗呈感性，表明X為電容，則其值為CX=1/ωα。

對(duì)于陷波網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算需要對(duì)每一個(gè)頻率分路上的兩個(gè)陷波進(jìn)行計(jì)算，本文以972kHz頻率分路為例。

2.3.1 陷657kHz頻率的X

被陷657kHz頻率的阻抗為：

由于（的值大于0，所以X呈感性，則CX=1/（ω657α）=1124pF。

2.3.2 陷1251kHz頻率的X

對(duì)于1251kHz頻率的計(jì)算方法同樣，可以得到α=—347Ω＜0，即X呈容性，則LX=α/ω1251=48μH。

同樣根據(jù)上述計(jì)算方式可以得到另外兩個(gè)頻率對(duì)不同頻率的阻抗值。

2.4 單頻通路的設(shè)計(jì)

單頻通路則需要分別計(jì)算出每個(gè)頻率分路對(duì)另外兩個(gè)頻率阻塞網(wǎng)絡(luò)的阻抗值，然后求出兩個(gè)阻抗的總和，如果總阻抗值大于0，表明阻抗呈感性，需要在通路使用電容，通路電容由C通=1/ωα總確定；如果總阻抗值小于0，表明阻抗呈容性，需要在通路使用電感，通路電感由L通=α總/ω確定。

根據(jù)上述方法，同樣以972kHz頻率分路為例，可以知α總的值大于0，C通=1/ω882α總=1443pF。同理可求出另外兩個(gè)頻率的C通或者L通。

2.5 匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

本臺(tái)選用的匹配網(wǎng)絡(luò)為“（”型結(jié)構(gòu)，通過(guò)高頻電橋測(cè)量天線輸入阻抗后，如果W＞RA，則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 W＞RA時(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖2 W＜RA時(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通過(guò)計(jì)算可以分別得到每一個(gè)頻率分路上的X1和X2的值，并最終得到相應(yīng)元件的電容值或者電感值。

此外，在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)安裝過(guò)程中還需要注意各個(gè)元件之間的防干擾、安裝方向以及相應(yīng)的保護(hù)措施，確保三頻共塔網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行的可靠性，確保廣播電視信號(hào)的質(zhì)量。

[1]唐建林.三頻共塔1kW中波廣播發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)[J].青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(2).

[2]亞新.中波廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及調(diào)試[J].西部廣播電視,2015(22).

[3]李利.陷波電路在中波廣播發(fā)射天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(12).

劉蕾利（1982-），女，河南濮陽(yáng)人，大專，助理工程師，研究方向：中波廣播。