中波天饋系統中抑制網絡的設置方式和選用原則

呂新軍

中波實驗臺一般都會有幾個頻率，幾個天線的相互距離也就幾百米。比如，寶雞廣播轉播臺有3個中波頻率，兩座120m鐵塔，其中一個是雙頻共塔。一墻之隔的市臺和寶雞廣播轉播臺的一個頻率相差不足100，發射功率是寶雞廣播轉播臺的數倍。還有1個186m的電視調頻塔就在機房的后面。這四座鐵塔在不到600m的空間分布著，各個頻率之間的相互干擾必然存在。由于發射天線的互異性，一個良好的發射天線，也必然是一個良好的接收天線，因其有效高度較高，能感應出較強的射頻信號，包括接收本臺和臨臺發射的同頻或臨頻及其他高頻設備輻射的高頻信號。這些高頻信號由發射塔接收后，串入天調網絡，再經過饋線進入發射機，造成駐波比增大，影響指標，燒毀功放，嚴重影響發射機的正常播出。

1　感應高頻信號進入發射機的危害

感應高頻信號進入發射機會造成以下危害。（1）影響發射機的安全播出，它回饋到功放輸出，對功放管造成損壞。因為功放工作在丁類開關狀態，為了減少功放管的損耗，功放輸出的波形具有陡峭的前后沿，當回饋嚴重時，回饋電壓和輸出電壓疊加在一起，延長了飽和到截止再到處于放大狀態的過渡時間，增加了場效應管的損耗。疊加電壓過高時，可能會將管子燒毀。（2）當回饋電壓過大時，反射電壓大，駐波比S大，發射機會保護性關功放和降功率。高頻回饋還會對發射機指標造成影響，引入額外雜音，造成信噪比下降，嚴重時對失真和頻響也有影響。用假負載測量技術指標達標，接入天饋線系統測量指標不合格，多半就是由于高頻回饋的干擾信號造成的。

2　抑制網絡的設置

由于中波廣播的傳輸特性，白天以地波為主，晚上由于天波電離層的反射，可以發射到較遠的地方，甚至數百上千千米。當晚上的熱點時段用網絡分析儀測試天線匹配網絡時，常常會因干擾嚴重無法測試，這就是因為晚上天線接收了很遠處的同頻或臨頻廣播信號。在調配網絡里設置抑制網絡，就是為了對干擾頻率的能量進行抑制。對雙頻共塔的天線來說，在每一部發射機的調配網絡中，均設置了抑制其他頻率的網絡，使雙頻共塔的兩部發射機互不影響，共塔的兩個頻率都能安全優質播出，指標達到甲級。抑制網絡的設置方式分兩種：一是阻塞網絡，二是泄漏網絡。

2.1　阻塞網絡

將并聯諧振電路串接在本頻的天調網絡里，對他頻進行阻塞的電路叫做阻塞網絡。因為并聯諧振電路在諧振頻率附近的等效電阻很大，把并聯諧振電路串接在天調網絡的串臂上，使諧振頻率f0等于需要抑制的高頻回饋頻率，高頻干擾信號就被并聯諧振網絡阻止了，不能通過匹配網絡和饋線進入發射機。由于天線和匹配網絡各點的阻抗都不大，，一般為數十至數百歐姆，而并聯諧振回路諧振時的阻抗在5 kΩ以上，其阻塞效果很好。在實際運用中，把它串接在天調匹配網絡的最低阻抗點上，使干擾頻率的分壓更小，阻塞效果更好。作為阻塞網絡，不但要阻塞他頻載頻，還要阻塞上下邊帶頻率，阻抗都要在5 kΩ以上。為了達到這個要求，先設定并聯回路的Q值，按阻塞頻率計算電容的數值，根據相近的標準電容再計算電感值，盡量少用價格昂貴的真空可變電容。

2.2　泄漏網絡

由于串聯諧振電路在諧振頻率附近的阻抗Z很低，把它并接在天調網絡并臂上的高阻抗和地之間，和諧振頻率同頻的高頻干擾信號被有效地泄漏到大地，不會回饋到發射機影響播出，這種網絡搭建稱為泄漏網絡。為了增強泄漏網絡的抑制效果，把泄漏網絡并接在天調匹配網絡的最高阻抗處，使泄漏效果最好（高頻干擾分壓最低）。采用復合泄漏的好處是有并聯諧振電路對工作頻率隔離，它的接入和移出，對原匹配網絡阻抗影響不大。所以說，設計匹配網絡時基本不用考慮泄漏網絡的影響。從這點看，復合泄漏網絡優于阻塞網絡，因為阻塞網絡一定程度上是參與阻抗匹配的。但是，當兩個天線距離較近且地網又連接在一起時，不能選擇泄漏網絡，而應選用阻塞網絡。如果選用泄漏網絡，本機的泄漏網絡將使另一部發射機的部分天線電路被短路，使其駐波比變大，播出會受到影響。這種現象在天線零位表和發射功率表上均會有反應。

3　抑制網絡的在不同情況下的選用原則

（1）簡單并聯諧振阻塞網絡的結構簡單，抑制效果好，當多頻共塔或者一臺多塔發射時，多使用并聯阻塞網絡。當兩個發射塔距離較近，地網又連在一起，功率相當，也必須使用并聯阻塞網絡，以免對施擾機造成影響。簡單并聯阻塞電路對工作頻率呈現一定的感抗或容抗，當阻塞頻率離工作頻率較近時，阻塞網絡對工作頻率和上下邊帶頻率呈現的阻抗有較大的差別。為了保證工作頻率和上下邊帶頻率都匹配，減少上下邊帶頻率的反射，多使用復合阻塞網絡。為了降低阻塞電路對工作頻率的實部分量，應按以下標準選擇電容：頻率高，選擇電容略小；頻率低，選擇電容略大。電容選定后，再計算出電感量進行試驗和搭建。當阻塞電路直接與天線串聯時，應注意天線的實部電阻Ra。對于高度較低的發射天線來說，工作頻率越低，實部電阻Ra越小（天線對不同頻率的Ra相差很大）。由于流過天線的電流也要流過阻塞網絡，天線實部Ra越小，天線電流越大，流過阻塞網絡的電流也大。因此，中波低頻段采用阻塞網絡的損耗比較大。當天線高度較低，天線實部電阻Ra較小時，應選用泄漏抑制網絡，避免在低頻段選用阻塞網絡。如果實在避不開，則應選擇截面較大的鍍銀材料（線圈直徑大于15 cm）制作線圈，以降低熱損耗。簡單阻塞網絡對阻塞頻率呈現高阻抗（Z≥5kΩ），對工作頻率則呈現一定的電抗，選擇這個電抗的性質和大小時，應結合天線虛部感抗和容抗的性質及大小。

（2）簡單串聯諧振泄漏網絡元件少，結構簡單，調諧方便，但容易引起邊帶頻率反射。復合泄漏網絡要用到3～4個元器件，造價較高，調試復雜，但泄漏網絡中的并聯諧振電路對工作頻率的阻抗≥5kΩ，隔離了工作頻率，對工作頻率沒有影響，僅使泄漏頻率旁路到地。其優點是：不會引起工作頻率的邊帶反射，使泄漏網絡的插入損耗很小，接入和移出對匹配網絡電路的影響也很小。

（3）中波調幅廣播除了載頻外還有上下邊帶頻率，阻塞網絡對工作頻率的載頻阻抗和對上下邊帶頻率的阻抗差別要盡量小，這樣就不會出現阻塞干擾頻率時引起工作頻率和邊帶頻率特性變壞和交叉調制問題。阻塞網絡阻塞高頻回饋時，不僅要在載頻處呈現較大的阻抗，在上下邊帶頻率范圍內也會呈現相對比較大的阻抗，這就要求阻塞網絡阻塞干擾載頻頻率時，它的阻塞阻抗在5 kΩ以上，阻塞上下邊帶頻率在5 kΩ左右，這樣就會對干擾載頻和上下邊帶頻率都能起到很好的阻塞效果。若阻塞網絡的阻塞阻抗過大（Q值過高），會使阻塞載頻達到要求而阻塞上下邊帶頻率時阻抗變小，阻塞上下邊帶頻率不夠，造成阻塞的上下邊帶頻率對工作頻率的干擾。在阻塞網絡電路上，其產生的視在功率也還是比較大的。選擇阻塞網絡元件的耐壓和功率容量時，應盡量選大一點，從防雷效果上說，也更應留有充分的余地。

參考文獻：

[1]陳曉衛.《全固態中波廣播發射機使用與維護[M].北京:中國廣播電視出版社,2002.