吳宣文
(作者單位:安徽廣播電視臺池州發(fā)射臺)
論中波臨頻干擾的幾種消除方法
吳宣文
(作者單位:安徽廣播電視臺池州發(fā)射臺)
臨頻干擾的存在,不僅導致相關發(fā)射機的反射過大,影響播出質量,嚴重時還可能導致發(fā)射機降功率,甚至出現保護性停機,危及安全播出。因此,對臨頻的干擾必須加以遏制和消除。
將并聯諧振回路串聯在匹配網絡末端,阻塞它頻信號對本頻的干擾,并聯諧振回路本身作為天線阻抗的一部分,統(tǒng)一進行匹配。
阻塞網絡配件電抗值的計算:
中波范圍內電容值大體在500~2500PF之間選定,與適配電感產生諧振。為了決定阻塞網絡中使用的元件的功率容量,必需知道流過阻塞網絡元件的電流和加在兩端的電壓。流過元件的總電流為各頻率電流的有效值平方和的開平方,故電感線圈電流與電容器電流的有效值為:
天調網絡兩端的電壓有效值為:
阻塞網絡電感元件在實際應用中比較講究,容量不足,很容易導致電感自身發(fā)熱。另外,到了夏天,天調室的溫度大幅升高,使室內晝夜溫差明顯變大,網絡中電感的參數也隨著變化,從而導致天調網絡難以處在最佳匹配狀態(tài),存在一定的失配現象。值機人員在值機過程中,需要適時調整天線調諧部份。嚴重時,無法通過發(fā)射機的調諧系統(tǒng)來糾正這種失配狀態(tài)。需要對天調網絡進行再調試。因此,要盡量避免由于容量不夠而導致電感自身過熱現象的發(fā)生。阻塞網絡電感主要考慮通過的最大電流值,電感元件電流值=1.3*I電感,按3A/1mm的原則,如電感銅管直徑10mm時,能承受的最大電流是30A。電感線圈應留有余量(10%~30%)以便調試。電容元件除了滿足工作需要的電壓外,還要考慮功率容量。
電容元件電壓值=3*U總電壓
電容元件伏安量=1.5×I總電流×U總電壓
對阻塞網絡要求,是在通過本頻時,阻抗不要過大,阻塞它頻時,不但要在載頻處呈現很大的阻抗,而且在上下邊頻處也要呈現較大阻抗,也就是網絡的Q值不能太高。實際測試,斷開阻塞網絡,用電橋接阻塞網絡兩端,輸入阻塞頻率,使R讀數在5K歐姆以上,越大越好;X在0左右效果更好。這種方法主要用在多頻共塔的天調網絡中,對已知、確定的共塔的它頻進行阻塞,避免共塔頻率互相干擾。如圖1中的雙頻共塔。
圖1 雙頻共塔
C1/L1諧振在f2上,C2/L2諧振在f1上,兩部發(fā)射機的載頻被相互阻隔,互不影響。匹配網絡分別對A1、A2兩點的阻抗進行匹配。
在匹配網絡與發(fā)射機的饋線之間,串入一并聯諧振回路,將串擾頻率予以阻塞,使串擾頻率不能進入發(fā)射工作頻率的發(fā)射機。同時,阻塞網絡對工作頻率呈現一定的阻抗,為了抵消這一阻抗,可以串入一個在工作頻率上,呈現的電抗值與之相等、極性相反的電抗元件。如圖2中的xa。
圖2 阻塞-暢通法消除干擾
圖2中的C1和L1并聯諧振在干擾頻率f0上,并和xa串聯諧振在工作頻率f1上。這樣,在抑制f0的同時,也不影響原來的阻抗。這種形式主要應用于對新增加的干擾頻率的阻塞,好處是,對原來的匹配網絡不用重新調整。
并聯諧振回路中的電感量和電容量、以及Xa可按照如下方法來確定,通常先根據實際情況選擇一個合適的電容C1,然后可以按照諧振公式
確定電感L1的電感量。再根據公式
計算出與諧振回路一起對載頻諧振的電抗jXa。如果干擾(阻塞)頻率f0大于載波頻率f1,則C1/L1回路對載頻呈現感性,而jXa為負值,可取容抗為Xa的電容與之諧振在載頻上;如果干擾(阻塞)頻率f0小于載波頻率f1,回路C1/L1對載頻呈現容性,電抗jXa為正,則可取感抗為Xa的電感與之諧振在載頻上。
并聯諧振回路一般對于本頻會呈現一定的阻抗,特別是在阻塞頻率和本頻較近時,呈現的阻抗更大。必要時,可以對并聯諧振回路的某一支路進行改變,用串聯并諧振在本頻上的LC支路代替單一的阻抗器件。如圖3,在發(fā)射機的輸出端與匹配網絡之間用電容C、電感L串聯諧振在載波頻率上,為載頻提供通道。C/L網絡和Xa并聯諧振在串擾頻率上,從而消除串擾信號對發(fā)射機的干擾。
同樣是先選定電容C,然后由
確定電感,再由公式
計算出Xa。本頻高于干擾頻率時,Xa為感性,本頻低于干擾頻率時,Xa為容性。
阻塞網絡在使用時,總的原則是:單個通道不要超過兩個;設置在低阻抗的位置效果更好。
圖3 暢通-阻塞法消除干擾
在發(fā)射機的輸出端與匹配網絡之間,對地并接一個對工作頻率呈高阻抗(阻塞),對串擾頻率呈低阻抗(導通)的組合諧振回路,作用是對串擾頻率對地短路,而工作頻率不受影響。如圖4。
圖4 阻塞-泄漏法消除干擾
工作原理:采取先并后串的方法,電容C和電感L諧振在載波頻率f1上,使得本支路對載頻而言,相當于開路,不影響原來的匹配。C/L并聯網絡與Xa串聯諧振在串擾載頻上,使得串擾信號經過C/L/Xa組成的網絡對地泄放掉。C/ L/Xa網絡的元件選擇和計算方法與“阻塞-暢通法”類似。
中波臨頻的串擾是一個復雜的過程,沒有固定的模式,與多種因素有關,其中共塔發(fā)射頻率相互串擾,頻率相近的相互串擾,鐵塔之間的距離較近等,都是臨頻串擾形成的主要原因。只有在實際工作中,認真摸索和分析,善于發(fā)現問題和總結經驗,才能掌握其規(guī)律,找到解決臨頻串擾的最佳辦法。
[1]陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機使用與維護[M].北京:中國廣播電視出版社,2002.