中波發射臺匹配網絡調整與維護

陳鵬

摘 要 隨著信息技術的快速發展，各種現代化技術陸續應用于中波發射機，不僅滿足了中波發射機運行需求，還大幅提高了系統工作效率，日益引起重視和關注。全固態中波發射機作為新技術下的衍生物，具有性能優良、能耗低、綠色環保的特點，對天調網絡的應用展開研究有助于促使該設備得到更為合理的運用，為整個系統有序運行提供強有力的保障。文章將從天調網絡的形式著手，探尋全固態中波發射機天調網絡的具體應用。

關鍵詞 全固態中波發射機；天調網絡；應用研究

中圖分類號 TN943.6 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）206-0058-02

全固態中波發射機的研發與應用無疑是中波發射技術的一大突破，與傳統中波發射機相比，該設備運行效率更高且維護更為方便，為整個系統平穩運行提供了強有力的保障。

然而，由于全固態中波發射機使用的金屬-氧化物半導體場效應晶體管（Metal-OxideSemiconductor？Field-Effect？Transistor，MOSFET）抗干擾能力差、耐壓性低，在運行過程中不可避免的會對天調網絡帶來一定不良影響，如何應用天調網絡以最大程度上降低干擾成為研究領域的全新議題[ 1 ]。

1 全固態中波發射機天調網絡概述

1.1 運行原理解析

全固態中波發射機天調網絡具體是指中波發射臺發射天線輸入端與發射機輸出饋線之間設置的網絡系統，通過調整網絡參數以實現發射天線輸入端與饋線特性阻抗相一致，促使二者實現無縫對接，同時起到補償發射天線電抗的目的。

一般情況下全固態中波發射機天調網絡包括阻塞網絡、匹配網絡、吸收網絡、預調網絡。阻塞網絡設置的出發點在于中波發射臺發射天線具有互逆性特點，天調系統在本質上屬于接受天線，發射機輸出功率后天調系統就可以接收到高頻電壓，隨后將其倒送至發射機的電路，隨著高頻電壓的涌入不可避免地會導致波形發生改變，而此種改變長時間存在勢必會干擾發射機信號的輸出，影響信號質量。

阻塞網絡則通過諧振電路的并聯來消除雙頻電路之間產生的相互干擾，提高信號輸出質量。

匹配網絡則是為中波發射臺發射機與饋線特性電阻實現無縫對接，處于匹配狀態而設定的網絡，促使整個中波發射臺發射機能夠處于良好的運行狀態。

吸收網絡則是以陷波和預調網絡中的電感通直避雷為主要形式，目的在于限制電路電壓上升率過大，防止振蕩在電容器兩端出現的過電壓損壞設備而引發故障。

預調網絡為匹配天線阻抗，通過在天線底部加設串聯或并聯的由電抗元件組成的網絡以方便匹配網絡設計和調試。

1.2 天調網絡調試

全固態中波發射機天調網絡的調整對于調整時間要求尤為嚴格，通常情況下調整時間應以中波發射臺發射機工作異常情形尤為嚴重之下進行，并且在調整過程中需要遵循首先調整實部，再調試虛部的測定[ 2 ]。

調整實部時必須確保中波發射臺發射機處于斷電狀態并將天調網絡的天線接口與天線斷開，以避免調整過程中靜電感應而危及工作人員生命安全。虛部的調試必須經過多次反復調試和驗證以確保問題得到了徹底的解決，每完成一個調試部位后做好相應標記，若調試過程中某個調試部位并未接受儀器的檢測則應予以明確標記，提醒工作人員在后續或下次調整時對其進行更為細致的調試。

2 全固態中波發射機天調網絡的應用

實際工作中全固態中波發射機天調網絡受到多種因素的影響，概括起來包括以下幾種：

1）其他系統的干擾。中波發射臺由多個構件組成，在運行過程中各個部件均會對彼此運行帶來一定的干擾和影響。尤其是頻率塔數量較多時阻塞因素帶來的影響更為明顯。

2）回路電流。天調網絡諧振回路數量多，運行時容易產生較大的回路電流，由此將會釋放出大量的熱能，隨著溫度的增加元器件不可避免地存在著過熱以及損壞情形，繼而影響整個天調系統的運轉。

全固態中波發射機天調網絡的應用需要充分考慮熱耗所帶來的不良影響，故此天調網絡在設計之初就必須力求簡單有效，換而言之以最少數量的電容、電感線圈等元器件來維持系統正常運行，從而大幅降低回路電流產生的熱能。此種設計理念對于后期維護而言同樣具有積極意義，元器件的減少勢必會減少維護工作量，提高整個全固態中波發射機天調網絡的維護效率。

此外，對于回饋信號不明顯的阻漏網絡本文建議將其取消，以避免增加不必要的視在功率。同時電容設計上必須預留出足夠的空間，以保證天調網絡正常運行所需，即便是出現問題后亦可以為處理工作提供便利。

具體的天調網絡調試內容如下：

1）阻塞網絡。全固態中波發射機天調網絡中阻塞網絡的作用在于防止干擾信號進入到中波發射機而影響信號的傳輸，原理為在干擾信號通路中形成高阻抗，使得前者無法沿此通路進入，或者是對地呈低阻抗狀態或者是對地直通以將其短路到地面。

在實際工作中常用的方法包括以下幾種：

（1）L-C串聯諧振。形成的L-C串聯諧振回路能夠與中波發生機頻率相吻合，從而呈現出最小的阻抗，而對于其他頻率信號或者是干擾信號則形成失諧狀態，使得阻抗大幅提高，阻止后者通過。L-C串聯諧振回路的優勢在于設計簡單且調試方便，應用后幾乎不會對原有的調配網絡帶來不良影響但卻能夠對非本中波發生機工作頻率之外的其他干擾信號形成阻塞。但其缺點在于調試過程中必須密切關注Q值變化情況，一旦后者數值過高容易對通頻帶產生不良影響，不利于調制信號通過，過低則會造成通頻帶過寬，抑制其他干擾信號的效果大幅降低。

（2）L-C并聯諧振。該回路能夠對干擾信號形成最大的阻抗以阻止后者通過，同時亦會對中波發射臺發射頻率產生一定的電抗值。優勢在于對單一干擾信號能夠發揮出良好的阻抗效果且調試方便，但多個干擾信號的阻塞效果不如串聯諧振，并且會影響原匹配網絡，故此在設計與應用時需要充分考慮此點內容。

（3）復雜并聯諧振。其本質為L-C并聯諧振基礎上的革新與改進，將原有并聯諧振回路之中的某一側更改為L-C串聯諧振，使得后者能夠對工作頻率產生諧振，使得工作頻率傳輸過程中的阻抗最小化。該并聯諧振的優勢在于降低了對匹配網絡帶來的不良影響，使得單一干擾信號的阻塞效果得到了進一步的提升，但依然無法收獲多個干擾信號的阻塞效果且增加了調試的難度。

2）吸收網絡。天調網絡中吸收網絡尤為重要，該網絡能夠將回路電流產生的功率吸收以消除由此所致的不良影響，故此在應用時必須精確計算整個吸收網絡需要以及能夠吸收的頻率，將其與整個系統進行對接，形成并聯回路后調整阻塞網絡頻率與中波發射臺發射機的輸出頻率相一致，另一端與電容器相連接，促使其數值接近或等于0Ω，即可以將天調網絡中不必要頻率徹底吸收。

3）匹配網絡。全固態中波發射機與發射天線往往并不處于同一個區域，而為了實現彼此之間的連接就必須使用到饋線。由于饋線自身存在著電阻值，發射機輸出的功率與發射天線接收端接收的功率存在著明顯的差異，繼而對信號質量帶來不良影響。針對此種情況就必須利用匹配網絡以消除二者之間的數值差異，促使輸出與輸入端的功率保持一致。

具體如下：全固態中波發射機輸出功率恒定后利用電子管電壓于負載端對陰流、柵流、激勵信號、槽路電感、電容值等進行測量和記錄，與饋線始端連接后將純電阻假負載接于饋線的末端，通過3只1000PF的電容實施串聯并與可變電感形成并聯形成回路，于全固態中波發射機的輸出端以及發射天線節點處接入高頻電流表以及專用的行波系數測試儀測定匹配網絡行波系數[ 3 ]。

最后調節可變電感接點位置促使行波系數≥0.85表明匹配網絡處于匹配狀態，即可以將其接入全固態中波發射機天調網絡。

4）預調網絡。如采用單頻發射，預調網絡實部電阻與電抗需保持一致，實部電阻大于饋線特性阻抗，虛部則呈容性，而采用雙頻共塔則預調網絡兩個頻率阻抗實部電阻及虛部電抗需保持基本一致。

3 結論

綜上所述，全固態中波發射機雖然相較于傳統的發射機有著無可比擬的優勢，但因其所使用的MOSFET管抗干擾能力差、耐壓性低，故此必須構建和優化天調網絡以降低整個系統面臨的干擾。本文在對此展開深入分析后指出，阻塞網絡、吸收網絡、匹配網絡為構成天調網絡的重要部分，將其應用無疑能夠為全固態中波發射機正常運行提供有力保障。

參考文獻

[1]袁星.全固態中波發射機天調預調網絡的設計方法[J].西部廣播電視，2017，10（12）：235.

[2]海英，巴特爾.全固態中波廣播發射機輸出網絡及天調網絡的調整[J].西部廣播電視，2017，14（09）：232.

[3]迪拉熱·米吉提.10kW全固態中波廣播發射機的天調網絡設計與調試[J].通訊世界，2016，11（21）：54.