淺談用普納PNA3628矢量分析儀調配中波天調網絡的方法

劉鵬飛+沙薩

摘 要 中波廣播發射系統中，天調網絡的匹配與否，是影響發射機運行狀態是否良好，發射機各項技術指標是否符合要求的關鍵環節。因此，在平時的技術維護中，對天調網絡的調配維護顯得尤其重要。我們通過多年對中波天調網絡知識的學習和對匹配網絡調試的實際操作，得到了一點初淺的認識。在此談談一些體會，與同行交流，希望能給予指正。

關鍵詞 阻抗圓圖；天調網絡；匹配

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）180-0057-02

以上兩式即為串、并聯阻抗相互等效轉化的基本公式。由此兩式可知，當改變串聯阻抗電抗值（或電阻值）時，因其Q值發生變化，則并聯等效后的阻抗值將增大。同樣，當改變并聯阻抗的電抗值（或電阻值）時，因其Q值發生變化，則串聯等效后的阻抗值將減小。

因中波廣播發射天線調配網絡通常只用電抗元件（電感、電容）組成，故網絡調配時，只改變電抗元件值，來完成網絡的匹配調試。

2 用普納PNA3628矢量分析儀調整網絡匹配的方法

由于中波天線匹配網絡常用正Γ或反Γ型網絡，在此，我們就以Γ型網絡為例，分以下幾種情況來談談其調整匹配的方法。

首先，將儀器按說明正確連接，并按要求加電預熱，開路、短路校正及校零。然后再接入被測網絡。

1）當儀器測量阻抗點位于r=1圓內時，由式8可知r>1時，此時阻抗的實部電阻大于饋線特性阻抗。當阻抗點位于水平軸下部時，其虛部呈容性電抗，位于水平軸上部時，呈感性電抗。兩種情況下，調整方法相同，只是所用電抗元件可能不同。從儀器顯示阻抗點位置可知，將阻抗點移動至匹配圓有兩種路徑。

下面我們以阻抗點位于水平軸上部為例加以說明：

如圖2的A點，此時，由于r>1，說明此點電阻大于饋線特性阻抗，應降低阻抗實部電阻。由阻抗串并聯相互等效公式可知，將并聯阻抗等效為串聯阻抗時，才能降低阻抗，因此應先給天線阻抗并聯電抗元件。用儀器測量該點阻抗，然后調節并聯電抗值的大小，使阻抗點落在匹配圓上，此時說明此并聯阻抗等效為串聯后的阻抗實部電阻與饋線特性阻抗相等（并聯電感時，阻抗點逆時針移動，落在水平軸上半部分的匹配圓上；并聯電容時，阻抗點順時針移動，落在水平軸下半部分的匹配圓上。至于并聯哪種元件，以元件值適中，便于選用或根據需要進行選用）。此時根據其虛部電抗性質和電抗值，串聯一個電抗性質相反，電抗值大約相等的電抗元件，再仔細調節此電抗元件值，使匹配網絡輸入阻抗虛部電抗為0，此時網絡串聯諧振于工作頻率，即達到匹配。此網絡稱為反Γ型網絡。

2）當儀器測量阻抗點位于r=1圓外時，由式8可知此時r<1，此阻抗的實部電阻小于饋線特性阻抗。同樣，當阻抗點位于水平軸下部時，其虛部呈容性電抗，位于水平軸上部時，呈感性電抗。兩種情況下調整方法相同，只是所選用的電抗元件不同。串聯電抗元件使阻抗點落在匹配圓上也有兩條路徑，通常我們選用串聯的電抗元件值大小適中的路徑。

現以阻抗點位于水平軸下部為例來加以說明：如圖2的E點，此時由于r<1，說明實部電阻小于饋線特性阻抗，應增大實部電阻值。由阻抗串并聯相互等效公式可知，將串聯阻抗等效為并聯阻抗時，可增大實部電阻值，因此，應先給天線阻抗串聯電抗元件，使阻抗點落在匹配圓上。然后，再并聯與其虛部電抗大小相等，性質相反的電抗元件，使其達到匹配的目的。

實際調整時，先將儀器校準成測導納狀態（開路校短路，短路校開路），然后再調整所串聯的電抗元件值，使阻抗點落在儀器屏幕顯示的匹配圓上（阻抗點在等r圓上順時針移動時，串聯電感；逆時針移動時，串聯電容。至于串聯哪種元件，以元件值大小適中，便于選用為宜）。這時讀出儀器所測量的導納值，然后再并聯一個與測量電納值大小相等，性質相反的電納元件，使其并聯諧振于工作頻率，即可達到匹配。此網絡稱為正Γ型網絡。

由以上調整方法可以總結出以下結論：

（1）在調試天調網絡時，就Γ型網絡而言，當天線阻抗實部大于饋線特性阻抗時，并聯臂為調整阻抗實部大小的元件，將其調整為實部阻抗與饋線特性阻抗相等即可。串聯臂為調整阻抗虛部大小的元件，將其虛部電抗值調整為0附近即可。

（2）在調試天調網絡時，就Γ型網絡而言，當天線阻抗實部小于饋線特性阻抗時，串聯臂為調整阻抗實部大小的元件，將其調整為實部阻抗與饋線特性阻抗相等即可。并聯臂為調整阻抗虛部大小的元件，將其虛部電抗值調整為0附近即可。

（3）維護調試天線匹配網絡，在調整虛部電抗值時，由于所使用的元件品質因素的影響，實部電阻值將產生一定的改變，所以要將調整阻抗實部與調整虛部兩者結合，反復調整，方能達到較理想的匹配。