中波臺(tái)天饋防雷匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算

歐陽(yáng)開(kāi)勤

電視廣播用阻抗匹配器作為匹配元件是最方便的，中波廣播是由于播出頻率低，制作四分之一阻抗匹配器將超過(guò)50m以上，所以不現(xiàn)實(shí)。中波廣播發(fā)射機(jī)的輸出阻抗變換器，全部由LC集中參數(shù)元件組成。

1 發(fā)射機(jī)與天饋的匹配網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)公式

中波廣播發(fā)射機(jī)的輸出阻抗為50 ?，天線的輸入阻抗為230+j305，由于天線的輸入阻抗遠(yuǎn)大于發(fā)射機(jī)輸出阻抗，所以，天饋調(diào)配室的阻抗變換電路如圖1所示。

圖1 天饋調(diào)配室的阻抗變換電路

圖1中，R是發(fā)射機(jī)輸出阻抗。Z是天線的輸入阻抗。X1是電感L1、電容C0串聯(lián)電路的容抗，X2是L0D的感抗。在圖1中，X1、X2元件的實(shí)際數(shù)值，計(jì)算如下：

2 發(fā)射機(jī)與天饋的匹配網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)計(jì)算

貴州省新聞出版廣電局七0六臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“我臺(tái)”）播出中波廣播節(jié)目頻率為1359KHz。

已知：R=50?、Rin=230?，Xin=j305?。將已知數(shù)值代入X1、X2的公式，求得：

X1是電感L1、電容C0串聯(lián)電路的容抗，目的是方便固定L1或C0的數(shù)值。由于已知電容C0=600Pf，其容抗：

電感L1的感抗：

通過(guò)計(jì)算，圖1電路用圖2電路來(lái)表示。

圖2 天饋調(diào)配室的阻抗變換電路

3 天饋防雷匹配網(wǎng)絡(luò)

在圖2中，天饋調(diào)配室的阻抗變換電路有嚴(yán)重雷電時(shí)，常導(dǎo)致發(fā)射機(jī)故障。為使天饋調(diào)配室的阻抗變換電路有防雷功能，把集中參數(shù)元件LO，用分布參數(shù)等效元件來(lái)代替。其電路圖如圖3所示。

圖3中，用一段終端短路的電纜線代替L0。電纜線的長(zhǎng)度由圖4中的阻抗圓圖計(jì)算出結(jié)果。

圖4中，電纜線的特性阻抗為50 Ω，終端短路時(shí)阻抗等于0 Ω。L0的電抗等于X2=j303 Ω，在阻抗圓圖中，對(duì)X2規(guī)劃阻抗：=6.064就是圖4阻抗圓圖中的B點(diǎn)，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù)是 0.22λε。f=1359kHz，λ=220.75m。已知電纜的介電常數(shù)ε=1.2，所以，

終端短路的電纜長(zhǎng)度：0.22λε=44m。

圖3 天饋調(diào)配室防雷的阻抗變換電路

圖4 阻抗圓圖

4 結(jié)語(yǔ)

用電纜線代替L0，既能確保阻抗變換電路性質(zhì)不變，又能防雷。因?yàn)槔纂姴芰康?0%集中在頻率0～10kHz，10kHz以上的雷電波電壓幅度很微小，電纜線在0～10kHz呈短路。