關于中波發(fā)射臺站天線調配網(wǎng)絡中陶瓷真空電容的應用研究

高東升

內蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心610臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

通俗的看，電容器的構成簡單，兩個保持一定間距的導體，中間加一層不導電的絕緣介質，就構成了電容器。電容器是可以儲存電荷的元器件，只要線路中有交流電流過，電容就會通過電路元器件進行充電和放電，電容的充、放電時間與其兩端的電壓直接相關。真空電容兩極間的絕緣介質是真空，且整體是密閉的，最外層為陶瓷。

1 陶瓷真空電容

陶瓷真空電容器指的是用陶瓷做絕緣外殼的真空電容器，兩極被封裝在一個高真空容器中，由高導電無氧銅制成的系列同心圓筒，其采用精密模具成型，性能可靠，不產生電弧和電火花。陶瓷真空電容分為可調陶瓷真空電容和固定陶瓷真空電容。

2 陶瓷真空電容在天線調配網(wǎng)絡的應用

以往的天調網(wǎng)絡使用的是高頻高壓陶瓷電容（即陶瓷餅式電容），電容量是固定的，阻抗匹配網(wǎng)絡、陷波網(wǎng)絡和阻塞網(wǎng)絡的調整是通過調整線圈抽頭實現(xiàn)的，線圈抽頭的調整需要擰開螺絲、調整、緊固、查看儀器顯示值、擰開螺絲、調整……如此反復調整，找到最佳位置進行緊固，調整較為復雜，如圖1所示。

圖1 1557kHz的天調網(wǎng)絡原理圖

為了提高天調網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，對天調網(wǎng)絡進行了優(yōu)化設計，將原來的高頻高壓陶瓷電容替換為陶瓷真空電容。天調網(wǎng)絡原理圖如圖2所示。

3 陶瓷真空電容應用于天調網(wǎng)絡的優(yōu)勢

陶瓷真空電容器具有耐壓高、損耗小、性能穩(wěn)定可靠、能夠抑制高頻噪聲，良好的絕緣性和防塵防潮性能，一般不會產生飛弧、電暈等，重要有以下三方面優(yōu)勢。

3.1 工作耐壓值高。

對于相同尺寸和容量的電容器來說，陶瓷真空電容器具有很高的額定工作電壓值，真空的絕緣度很高，加之防塵污染，防潮等特性，耐壓可達數(shù)十萬伏。因而陶瓷真空電容器在工作中能承受過電壓的瞬間沖擊，對其他電容器來說，這樣的沖擊是毀壞性的。

3.2 自身損耗低，承載電流大。

陶瓷真空電容器采用高絕緣度的真空介質、低損耗的陶瓷外殼和無氧銅電極結構，即使在較高的環(huán)境溫度、很高的工作頻率下，也能通過很大的射頻電流，最大射頻電流170A，大大提升了可靠穩(wěn)定的使用周期。

3.3 調整方便、調節(jié)范圍寬

可調陶瓷真空電容的容量可以直接轉動旋鈕進行調整，容量可以根據(jù)實際需要進行訂做，因而使用起來調節(jié)范圍足夠大、適用于快速調整和細微調整，最大和最小容量比可達150∶1，是用于發(fā)射臺站天線調配網(wǎng)絡匹配阻抗的理想元件。

4 陶瓷真空電容器的檢查與維護

陶瓷真空電容器的性能穩(wěn)定，但不能確保其不出現(xiàn)任何故障，作為天調網(wǎng)絡的關鍵器件，其性能變差會直接導致網(wǎng)絡失諧，使干擾和反射增加，反射會直接威脅發(fā)射機的正常播出，給安全播出帶來重大隱患。因而日常的維護和檢查顯得尤為重要。

4.1 指示值

正常播音時，要經(jīng)常查看發(fā)射機多功能電表板上的指示值，關注天線零位的變化情況，變化較大時，應進行相關檢查，判斷是否是天調網(wǎng)絡的故障，如果斷定是天調網(wǎng)絡的故障，應重點檢查陶瓷真空電容。

4.2 外觀檢查

仔細查看陶瓷部分是否有裂紋或破損，陶瓷與金屬焊縫間隙有無打火、變色的跡象，這些情況都會造成陶瓷真空電容的漏氣。接觸檢查時要佩戴手套，以免手上的汗?jié)n銹蝕電容金屬部分。

4.3 檢查漏氣

陶瓷真空電容器的內部壓強與大氣壓強不同，如果是懷疑焊縫或活動軸有漏氣，可以將扳手一端貼近耳朵，另一端貼著懷疑部位移動，細聽是否有不同的聲音，或是將酒精涂抹在懷疑部位查看瞬間變化，如果用手可以上下移動活動軸，說明該電容已漏氣。

4.4 定期更換

由于天調網(wǎng)絡時刻處于高頻高壓的電磁環(huán)境，因而，要定期更換新的陶瓷真空電容，將替換下來的電容進行打壓和耐壓檢測，指標正常的留做備用。

4.5 環(huán)境要求

陶瓷真空電容雖然性能穩(wěn)定可靠，但其造價較高，使用中還是要盡量創(chuàng)造受控和滿意的環(huán)境條件，包括溫度、濕度、氣壓、灰塵、有害氣體、接地等，做到經(jīng)常清潔陶瓷真空電容表面、清理天調室的衛(wèi)生，保持天調室環(huán)境整潔。

總 結

作為發(fā)射臺站，安全播出是第一位的，一定要對各種突發(fā)狀況制定相應的應急預案，天調網(wǎng)絡使用陶瓷真空電容確實提高了網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，可調陶瓷真空電容一旦損壞，整個網(wǎng)絡失諧，很難快速更換可調陶瓷真空電容，調測指標，使播音恢復。為此，必須有調測好的、整套的備用網(wǎng)絡，且備用天調網(wǎng)絡中使用的是定值電容（可以是高頻高壓電容或陶瓷真空電容），定值電容發(fā)生故障，用同參數(shù)的更換即可，基本不需要調測指標。

陶瓷真空電容的使用一定要選取指標參數(shù)符合要求的，否則，功率增大或加調幅后會出現(xiàn)過荷、打火，影響電容性能，甚至使之損壞。

發(fā)射臺站天線調配室一般是靠自然對流冷卻，對于空間小、功率大的天線調配室加裝空調進行冷卻。對于使用陶瓷真空電容器的調配網(wǎng)絡室，應加裝空調，可以保證電容的工作效率和工作電流、延長使用壽命。

陶瓷真空電容不宜長期存放，更換新電容一定要進行打壓和耐壓測試，防止更換上的新電容已經(jīng)擊穿或耐壓不足，避免走彎路。更換新電容操作中所有的螺絲不能滑摳，不能使螺絲出現(xiàn)毛刺，防止因為毛刺引起射頻打火。