中波發射機雙頻共塔天線調配網絡分析及調試分析

次尼措姆

（西藏自治區廣播電視局拉薩市中波轉播臺，西藏拉薩 850013）

0.引言

隨著我國互聯網設備不斷普及到人們日常生活中，對于廣播電視監測監管工作提出更高要求。因此，相關企業應提高對廣播電視監測監管的重視程度，合理利用各種先進技術，制定新型發展戰略，來提高監測監管工作效率性，充分發揮出先進技術降低成本、提高監管靈活性、運行性能強等優點。同時，在中波發射機日常使用過程中，經常能看到雙頻共塔現象，其是指兩個頻率的發射機將相同鐵塔作為天線，將廣播信號傳遞出去。基于此，本文以吉安八四一臺中波雙頻共塔調試為主要研究對象，通過分析天線調配網絡的基本功能，讓相關人員對天線調配網絡內容有初步了解，再從不同方面來分析中波發射機天線調配網絡的組成結構，從不同方面來探究中波發射機雙頻共塔天線調配網絡中存在的問題，從而制定針對性改造方案，來加強中波發射機其日常使用效率。

1.天線調配網絡的基本功能

在天線鐵塔工程竣工后，其高度不會出現任何變化，而鐵塔天線阻抗和高度、頻率等因素有直接聯系，所以在相同鐵塔中不同頻率下的阻抗存在嚴重差異性。在正常情況下，發射機射頻輸出端阻抗為50Ω，想要實現發射機射頻阻抗和鐵塔天線相互匹配，要合理利用天線調配網絡，將該網絡作為連接發射機和天線的阻抗變換器。射頻系統工作原理是通過頻率合成器來產生各種載頻信號，這些信號通過推動合成器、緩沖放大器、射頻分配器、前置放大器等環節，和音頻信號相互融合，再利用功率合成器和功率放大器進行二次放大，從而產生具有量化臺階的調幅波，然后通過輸出網絡將雜質信號全部過濾掉，配置和饋線阻抗相同的信號。而RF 信號是經過DDS 產生，沿著射頻系統路徑進行傳輸，再通過天調網絡傳遞到發射天線。因此，天線調配網絡設計質量決定著發射機天線駐波比和發射機日常功率，其具有較強的帶通濾波器的作用，能避免其受到雷電、高壓等問題影響，保證發射機不會被天線端傳輸的高壓電所破壞。另外，工作人員可以通過改變天線調配網絡，能有效控制發射機和天線之間的阻抗匹配，從而優化天線的駐波比，隨著駐波比不斷減少，當期逐漸下降到1，射頻反射會呈現逐年下降的趨勢，發射機監測系統不能監測各種異常問題，能進一步加強發射機運行穩定性[1]。

2.中波發射機天線調配網絡結構

2.1 阻抗匹配網絡

在天線調配網絡中，阻抗匹配網絡在其中發揮著重要作用，主要功能是阻抗發射機和天線間的相互匹配，其類型也趨于多樣化，如T 型、r 型、π 型等匹配網絡，所以針對不同天線阻抗來選擇對應的匹配網絡。我們可將饋線到發射機阻抗假設為W、天線阻抗為Ra，工作人員可通過不同方面進行選擇選擇：第一，正r 型。W＞Ra 時，工作人員可選擇實用正r 型；第二，倒r 型。當w＜Ra 時，所采用倒r 型；第三，T 型。當W 和Ra 的阻抗數量較低時，可選擇T 型網絡進行匹配；第四，π 型。當Ra 和W阻抗數值超過標準值時，要通過π 型網絡來制定優化匹配方案。

2.2 預調網絡

當頻率條件存在嚴重差異性時，很容易給鐵塔天線阻抗帶來不同程度的影響，工作人員提前分析天線調配網絡各方面內容，從而設置對應的調配網絡，來保證網絡的通暢性。目前，預調網絡是用來協調兩個頻率天線間阻抗存在的問題，將兩個頻率天線中的阻抗數據能基本相同，合理控制阻塞網絡的消耗功率，進一步提升發射機的射頻傳送效率。

2.3 抑制高頻回饋網絡

2.3.1 阻塞網絡

由于鐵塔天線具有接收電磁波和發送電磁波的功能，想要完全發揮雙頻共塔功能，工作人員要將天線調配網絡和阻塞網絡相互結合。如共有AB 兩個頻率發射機，兩者采用AB 兩種不同天調的網絡將信號傳遞出去，一旦天線調配網絡在任何運行過程中產生阻塞問題，表示B 發射機的射頻信號和A 天線調配網絡相互連接。目前，高頻信號的功率和電壓均處于較高水平，會給兩種發射機性能帶來嚴重影響，甚至會讓其射頻信號產生嚴重的影響。針對該種情況，工作人員可利用A 天線調配網絡和B 頻率阻塞網絡，來保證A 和B 兩種發射機的射頻信號不受到各種外在因素影響，來加強發射信號的穩定性，全方位保護發射機和天線調配網絡。

2.3.2 泄露網絡

在正常情況下，工作人員會在發射機天線鐵塔和天線調配網絡連接位置連接一個線圈電感，其大小為幾十微亨，電抗值較弱，當鐵塔上有高壓電時，可采用線圈電感將電壓導入到大地中，能給發射機和天線調配網絡提供全方位保護。同時，要利用LC 諧振電路合理控制調配網絡和天線相互連接，針對高頻信號的狀態存在嚴重差異性，如低阻狀態、諧振狀態，甚至能將其他高頻干擾信號傳輸到地面中，能有效避免發射機天線鐵塔受到其他高頻信號的影響。

2.3.3 陷波網絡

陷波網絡是將電容和電感相互連接，當網絡處于諧振狀態下，其頻率阻抗較低，工作人員能將高頻率信號排放到地面，來降低高頻率信號的干擾。

2.4 防雷網絡

由于鐵塔天線高度要高于其他建筑物，經常遭受雷電天氣影響，一旦被雷電擊中，會在短時間內出現較強的電流，一旦其通過鐵塔傳輸到天調網絡中，很容易傳輸到發射機，從而給發射機性能帶來嚴重影響。因此，為提高發射機安全性，要將天調網絡和防雷網絡相結合形成全新的網絡，來解決雷電問題。

3.優化中波發射機雙頻共塔天線調配網絡的方案

3.1 采用合理的改造方案

在調配系統日常運行過程中，其涉及范圍較廣，如阻塞網絡、陷波網絡、匹配網絡等環節，有利于工作人員探究影響網絡穩定性的原因。例如，在降低外部環節因素給天線調配網絡產生的問題時，工作人員要結合實際情況來建設調配室，來保證調配電容能正常運行，進一步優化改造流程。同時，通過將瓷餅電容和真空可調節電容進行對比，發現真空可調節電容具有多樣化優點，隨著外界溫度不斷變化，真空可調節電容數據不會產生明顯變化，且調配網絡參數不會受到各種外界因素影響，能防止外界環境溫度給發射機運行狀態帶來嚴重干擾，大幅度減少工作人員任務量，避免機房播出出現嚴重的安全隱患，有利于加強調配網絡的合理性。通過上述分析，工作人員在改造天線調配網絡時，要根據實際情況將瓷餅電容優化為真空可調節電容，進一步優化新調配網絡，保證天線網絡性能達到預期要求[2]。

3.2 優化天線搭配網絡

數字調幅中波廣播發射機內部結構過于復雜，在日常運行中存在很多問題，且設備經過長期運行，其內部構件會出現不同程度的損害，從而產生安全故障。同時，由于各種外部環節因素給數字調幅中波廣播發射機日常運行帶來嚴重影響，讓其在日常運行中出現各種故障。當工作人員在輸入模塊編碼中出現問題，會給輸出信號帶來不同程度的影響，甚至影響到整個發射機日常運行情況，降低工作人員對其的控制能力，阻礙發射機進行正常工作。針對該種問題，工作人員要定期維護發射機，將發射機不同環節的質量控制在最佳狀態，保證整個數字調幅中波廣播發射機穩定運行。因此，根據真空可調節電容和瓷餅電容間的關系，來設計新型調配網絡。根據實際測試得到的天線阻抗頻率，發現1251kHz 和1053kHz 的天線阻抗為30-j35、76-j84,，由于該機房中波發射機輸出阻抗為50Ω，所以工作人員無法使用天線阻抗，要將電感連接1251kHz一側，從而合理調整網絡調試工作。從而降低兩種不同天線阻抗給節目播出帶來的影響。

3.3 雙頻共塔天線調配網絡阻抗匹配

吉安八四一臺設置兩臺中波發射機，如1557kHz 和1242kHz 中波發射機，要在調配亭中設計1557kHz 天線調配網絡和1242kHz 天線調配網絡[3]。同時，在設計天線調配前，工作人員要通過專業儀器來測量出鐵塔不同天線調配網絡的頻率，再根據以往射頻網絡原理，設計出對應的天線調配網絡電路。

電感是將抽頭線圈為主體，主要功能是控制線圈抽頭的自由移動，從而提高線圈電感能力，最終將調試阻抗作用控制在合理范圍內。同時，根據天線調配網絡電路圖，工作人員可以將線圈電感和電容相互連接，發現1557kHz 天線調配網絡和1242kHz 天線調配網絡能形成實物。

在數字調幅中波廣播發射機日常應用過程中，經常出出現輸出功率異常問題，給設備日常工作質量帶來不同程度的影響。針對該種情況，工作人員可及時確定故障類型和故障位置。利用數字調制效果方法來分析故障類型，當數字調制效果受到影響，可認定故障來源于A/D 轉換器，工作人員要根據現場實際情況來制定多樣化維護措施，保證發射機能正常運行。因此，工作人員只要將天線調配網絡和鐵塔相互連接，就能利用網絡分析儀在天線調配網絡的輸入端進行測量，從而通過合理控制線圈來優化其阻抗，就能表示整個調試工作順利完成。經過研究發現，1242kHz 調配網絡與鐵塔的阻抗為 49.8-j0.002Ω；1557kHz 調配網絡與鐵塔之間的阻抗50.7-0.007Ω[4]。

4.新調配網絡方案分析

4.1 1251kHz 網絡端調試

首先，阻塞網絡調試。由于兩種網絡共塔，所以工作人員要從1251kHz 網絡端向1053kHz 網絡進行阻抗，斷開測試C 點，在該測試點向1251kHz 網絡端觸發阻抗，能合理調整C15 和C16，保證其和1053kHz 網絡能互結合，形成高阻抗效果，從而加強1053kHz 網絡端的阻塞作用；其次，陷波網絡調試。將測試點A 斷開，科學調整C11和L11，保證其兩點以上和720kHz 網絡端連接，形成串聯諧振，對網絡端具有陷波的作用。同時，要斷開測試點B，調整C13 和L12，保證其和1251kHz 建立并聯諧振，再控制C14 轉變，讓其和900kHz 網絡端建立串聯諧振，充分發揮900kHz 網絡端自身作用。另外，為合理控制整個網絡，工作人員要調整L13 和C15，將調配網絡控制在50Ω，保證其和發射機輸出阻抗不存在嚴重差異性[5]。

4.2 行波系數測量法

為確保饋線上不存在任何發射波，工作人員科學調試調配網絡。但從目前網絡實際運行情況來看，其在運行中很容易受到各種外在因素影響，如頻率干擾、連接電感、不合理電容等因素，很容易給饋線位置設計合理性帶來各種影響，從而產生嚴重結果。雖然工作人員能計算元件和精確測量工具設置在系統中，但仍然會出現調配網絡匹配不全的問題。針對該種情況，工作人員可以使用行波系數測量法，來控制調配網絡，還能利用全方位調試方法，來保證試驗結果的準確性[6]。

5.結語

雖然數字調幅中波廣播發射機穩定性較強，但也很容易受到各種外在因素影響，如技術、環境等因素，讓其設備在日常中出現各種問題，從而影響到信號傳輸質量。因此，工作人員要提高對雙頻共塔技術的重視程度，而想要實現這種雙頻共塔技術，工作人員要將天線調配網絡作為阻抗變換器，根據中波發射機實際情況來合理調試天線調配，能提高發射機和天線之間的阻抗匹配能力，進一步降低傳輸損耗，來拓展天線輻射范圍。