關(guān)于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的探討

王 兵 馬 戈

（內(nèi)蒙古新聞出版廣播電影電視局 通遼廣播發(fā)射中心臺(tái)，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

關(guān)于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的探討

王 兵 馬 戈

（內(nèi)蒙古新聞出版廣播電影電視局 通遼廣播發(fā)射中心臺(tái)，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中占有非常特殊而且十分重要的位置。目前使用的發(fā)射機(jī)都是全固態(tài)甚至是數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)，其在功能、指標(biāo)、穩(wěn)定性等方面都有顯著提高和改善。此時(shí)，若是天調(diào)網(wǎng)絡(luò)不能與之很好地匹配，就不會(huì)有理想的播出及收聽(tīng)效果。本文結(jié)合我臺(tái)的實(shí)際情況介紹一下中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基本原理以及天調(diào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整注意事項(xiàng)、天饋線系統(tǒng)的維護(hù)事項(xiàng)等內(nèi)容。

中波發(fā)射機(jī)；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原理；調(diào)試；維護(hù)

一、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

（一）天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原則

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是介于饋線（或者是收聽(tīng)效果更好的饋管）及天線之間的一種調(diào)配裝置，通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，天、饋線（管）之間能夠?qū)崿F(xiàn)阻抗匹配，以達(dá)到最大功率輸出，同時(shí)對(duì)于鄰近頻率通過(guò)天線回饋造成的干擾加以衰減，從而使發(fā)射機(jī)正常播出。所以，一個(gè)好的天調(diào)網(wǎng)路應(yīng)具備高穩(wěn)定性、可靠性及耐用性；具有良好的匹配狀態(tài)，駐波比小于1.1；良好的抗干擾性；可靠的防雷措施；通帶特性好，損耗＜0.5dB；頻率特性好，帶寬≥50kHz等。

（二）天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的基本組成

1.匹配網(wǎng)絡(luò)。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)一般由匹配網(wǎng)絡(luò)、阻塞網(wǎng)絡(luò)以及避雷系統(tǒng)等組成。其中，匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是使鐵塔的輸入阻抗R+jX和饋線（管）的特性阻抗Z匹配，減少發(fā)射波，降低饋線上的駐波比，提高效率及安全，并保證其具有良好的通帶特性。匹配網(wǎng)絡(luò)中通常包含了電感與電容，是一種四端網(wǎng)絡(luò)，在一般情況下，分為T(mén)型、∏型、r型，倒r型等幾種。各個(gè)發(fā)射臺(tái)根據(jù)本臺(tái)的實(shí)際情況選擇，倒r型因其成本低，易調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)被普遍應(yīng)用。

2.網(wǎng)絡(luò)阻塞。在對(duì)中波廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要在滿足阻抗匹配的基礎(chǔ)上，采取措施避免本臺(tái)鄰近頻率倒送的問(wèn)題。發(fā)射天線本身作為一個(gè)能夠接收天線信號(hào)的載體，在工作過(guò)程中會(huì)接收到較高水平的電壓，因此會(huì)產(chǎn)生倒送現(xiàn)象，帶來(lái)波形的變化，讓子管功率過(guò)大。對(duì)于全固態(tài)發(fā)射機(jī)而言，由于場(chǎng)效應(yīng)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，內(nèi)阻低，當(dāng)發(fā)生倒送時(shí)也會(huì)產(chǎn)生雜頻和串音。當(dāng)?shù)顾陀l(fā)嚴(yán)重的時(shí)候，會(huì)讓激勵(lì)電壓不斷疊加，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)內(nèi)部的場(chǎng)效應(yīng)管破損，造成信號(hào)中斷，甚至出現(xiàn)劣播、停播等情況。針對(duì)這樣的問(wèn)題存在，需要加強(qiáng)對(duì)天線互逆性的認(rèn)識(shí)水平，使天線方向能夠避免倒送。在雙頻共塔或是三頻共塔的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中，必須裝有阻塞網(wǎng)絡(luò)，阻塞網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量根據(jù)需要阻塞的頻率的數(shù)量而定。阻塞網(wǎng)絡(luò)L～C器件的無(wú)功功率與阻塞頻率與工作頻率的間隔有關(guān)，間隔越小，無(wú)功功率越大。目前常用的抑制射頻倒送的方法有先串聯(lián)后并聯(lián)的陷波網(wǎng)絡(luò)或者是在串聯(lián)回路的并聯(lián)諧振，其目的都是通過(guò)L和C諧振在干擾頻率F上，這樣在抑制F的同時(shí)，也不影響原來(lái)的阻抗。

3.避雷系統(tǒng)。天線因?yàn)樽陨碛兄^高的高度，因此極易吸引雷電，同時(shí)，發(fā)射機(jī)本身也會(huì)因?yàn)楣荏w過(guò)熱與電流過(guò)大而造成損壞現(xiàn)象。所以，需要加強(qiáng)天線本身的抗雷能力，選擇科學(xué)的防雷舉措。我單位采取的防雷措施包括接入石墨放電球（并套有防護(hù)磁環(huán)），放電裝置的接地線上穿有磁環(huán)，發(fā)射機(jī)正常工作時(shí)不起作用，但當(dāng)天線受雷擊短路時(shí)，在發(fā)射機(jī)保護(hù)動(dòng)作發(fā)生之前可以提高發(fā)射機(jī)的短路阻抗，從而保護(hù)發(fā)射機(jī)。因雷電的主要能量是直流和低頻，所以它不影響雷電的入地通路。還有一種常見(jiàn)的避雷措施是在天調(diào)與天線接口處對(duì)地并聯(lián)接入微亨級(jí)的防雷電感器L0，形成一個(gè)對(duì)地的靜電放電通路。使雷電的能量直接入地。隔直電容C0，因?yàn)槔纂姇?huì)以集中的形式產(chǎn)生在低頻與直流電流之中，所以可以利用電容的隔直效應(yīng)，讓天線與網(wǎng)絡(luò)能夠形成耐壓墻，杜絕雷電進(jìn)入到發(fā)射機(jī)。

圖1為我臺(tái)設(shè)計(jì)的1530khz的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)備份。

圖1

二、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整與注意事項(xiàng)

（一）調(diào)試方法

在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整過(guò)程中，應(yīng)以調(diào)試天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗的實(shí)部為主、為先，虛部調(diào)試為輔、為后。使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行反復(fù)、細(xì)致的調(diào)試，同時(shí)必須對(duì)最佳部位點(diǎn)做好標(biāo)記，以便日后出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行微調(diào)。另外還要控制調(diào)試的時(shí)間，確保時(shí)間上的合理性，一般在發(fā)射機(jī)工作易出現(xiàn)異常的時(shí)間段進(jìn)行調(diào)整，每年的春季及入冬時(shí)對(duì)天調(diào)進(jìn)行一次校正是很有必要的。

調(diào)試方法是先對(duì)實(shí)部（L1或L2）進(jìn)行調(diào)試，以此來(lái)完成對(duì)發(fā)射機(jī)天線的觀察，確保其能夠從天線的零位、功率反射以及波率零位表等數(shù)值內(nèi)容來(lái)維持最佳工作環(huán)境。在特殊情況下，同時(shí)選擇負(fù)載按鈕來(lái)進(jìn)行調(diào)試，確保和整個(gè)工作環(huán)境能夠更為匹配。在一般情況下需要讓天線零位、濾波零位在2v以下，讓反射功率保持在5w～10w范圍內(nèi)。當(dāng)然，如果能夠讓其可以維持在0值是最為理想的。再對(duì)虛部（Ls）進(jìn)行調(diào)整，使其讀數(shù)趨于（50+j0）Ω。（注：我單位使用的射頻電纜特性阻抗是50Ω）。在調(diào)整實(shí)部?jī)蓚€(gè)線圈的電感時(shí)，為了保證能較快地調(diào)整到位，每次調(diào)整盡量不超過(guò)1/4圈。要注意T網(wǎng)絡(luò)的相移是45°，其中有一個(gè)50Ω假的諧振點(diǎn)。正確的方法是將調(diào)載線圈的初始位置設(shè)置到最小電感量的位置，然后開(kāi)始增大調(diào)載線圈的電感值，第一次高頻電橋所指示的為假諧振點(diǎn)，然后接著調(diào)整負(fù)載線圈的電感值，第二次指示50Ω的點(diǎn)，則是正確位置。

（二）調(diào)試時(shí)注意觀察發(fā)射機(jī)表頭指示

發(fā)射機(jī)加電調(diào)試時(shí)要注意的是：在天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)測(cè)量調(diào)整結(jié)束后，需要對(duì)發(fā)射機(jī)加電調(diào)整發(fā)射機(jī)輸出，使其與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳匹配，以達(dá)到最大輸出功率。

步驟：第一，開(kāi)啟發(fā)射機(jī)，加中功率，首先調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)左側(cè)面板上調(diào)諧旋鈕，使發(fā)射機(jī)輸出級(jí)與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)處于最佳諧振狀態(tài)，觀察開(kāi)關(guān)儀表板上整機(jī)電流最大點(diǎn)，找到最大點(diǎn)后，再調(diào)整負(fù)載調(diào)節(jié)旋鈕，使開(kāi)通的功放模塊與發(fā)射機(jī)功率相適合。第二，加高功率，重復(fù)上述步驟，觀察整機(jī)工作狀態(tài)，檢查各功放箱溫度是否過(guò)高、有無(wú)異味，直至正常。第三，調(diào)試工作結(jié)束后，加調(diào)制試驗(yàn)。派人在調(diào)配間觀察天調(diào)網(wǎng)絡(luò)工作情況。發(fā)射機(jī)開(kāi)高功率，加單音頻信號(hào)，逐步加深調(diào)制至10%，觀察發(fā)射機(jī)和調(diào)配網(wǎng)絡(luò)有無(wú)異常，無(wú)異常后將調(diào)幅度調(diào)至35%～50%，工作半小時(shí)后，關(guān)機(jī)進(jìn)調(diào)配室摸溫，檢查電感電容的溫升情況，確認(rèn)正常后，再開(kāi)機(jī)加高功率，加單音頻信號(hào)至滿調(diào)幅度，長(zhǎng)時(shí)間工作后，關(guān)機(jī)立即進(jìn)調(diào)配室再次摸溫，如無(wú)異常，記錄下最后確定的數(shù)據(jù)，并在現(xiàn)場(chǎng)做好標(biāo)記，加電調(diào)試完成。

（三）天饋線系統(tǒng)的維護(hù)注意事項(xiàng)

作為傳輸單位，我們一定要追求并保證“滿功率、滿調(diào)幅度、滿時(shí)間”播出。天饋線系統(tǒng)由于穩(wěn)定性不好、不在控制機(jī)房?jī)?nèi)、不易檢修維護(hù)等多種原因，是各發(fā)射臺(tái)檢修維護(hù)時(shí)的薄弱環(huán)節(jié)。但是天饋線系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，造成的后果是不可估量的。對(duì)天饋線系統(tǒng)的維護(hù)包括電氣維護(hù)和結(jié)構(gòu)維護(hù)。就中波天線而言，電氣方面維護(hù)包括：第一，定期監(jiān)測(cè)天饋系統(tǒng)的駐波比，平時(shí)要多觀察、記錄發(fā)射機(jī)面板上的反射波指示。第二，充分利用電臺(tái)停播、周二檢修時(shí)間檢查發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)經(jīng)常查看各連接點(diǎn)的松緊度，同時(shí)觀察有沒(méi)有發(fā)黑的痕跡，如果發(fā)射機(jī)使用過(guò)長(zhǎng)后，接頭出現(xiàn)發(fā)黑的痕跡，應(yīng)用細(xì)砂紙把其打磨干凈后再重新裝好。同時(shí)，在發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)狀態(tài)用點(diǎn)溫計(jì)查看真空電容、瓷餅電容和電感的溫度以及它們連接點(diǎn)的溫度是否有過(guò)熱現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)有過(guò)熱的跡象，就應(yīng)該對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行微調(diào)，使其恢復(fù)到正常狀態(tài)。第三，定期檢查各個(gè)接地線、地網(wǎng)線是否保持良好，是否有斷裂或脫焊的問(wèn)題等。

［1］ 褚端.全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)維護(hù)中的幾個(gè)問(wèn)題［J］.科技資訊，2011（13）：51.

［2］ 胡立坤，謝樹(shù)平，歐獻(xiàn)勇，等.一種基于多串口卡的中波發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2010，18（1）：85-87.

［3］ 邰圣定.中波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控管理系統(tǒng)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009（12）：89.

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1674-8883（2016）07-0304-01