□姚 群
上饒八二一臺有三幅新式錐形天線,有五個中波頻率,播出中央臺981KHZ的10KW 機和1143KHz 共用一幅錐形天線發(fā)射;江西新聞廣播1350KHZ的10KW 機和927KHz 共用一幅錐形天線;603KHz 使用一幅錐形天線。
我們在新臺建設(shè)時確定使用新型的錐形天線,設(shè)計錐形天線發(fā)射采用雙頻分饋共塔技術(shù),即兩部發(fā)射機分別使用自己的饋線,把高頻已調(diào)波送到天線調(diào)配室,在天線調(diào)配室內(nèi)各自安裝匹配網(wǎng)絡(luò)和諧振與另一發(fā)射機工作頻率的阻塞網(wǎng)絡(luò)。由于頻率多,為防止其高頻串擾,在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中加入了兩個阻塞網(wǎng)絡(luò)。
雙頻分饋共塔的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與單頻天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別在于:安裝諧振與另一發(fā)射機工作頻率的阻塞網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計好阻塞網(wǎng)絡(luò)后,再進行阻抗變換的設(shè)計。
大部分天調(diào)網(wǎng)絡(luò)由串臂和并臂構(gòu)成。串臂是指串接在饋管芯線和鐵塔輸入端(即鐵塔塔底引入銅管)之間的電路,如并聯(lián)阻塞網(wǎng)絡(luò);并臂是指一端接地,另一端接在饋管芯線和鐵塔輸入端之間的電路,如串連諧振的泄漏網(wǎng)絡(luò)。
當回路中的容抗和感抗相等時,就達到了諧振頻率。串聯(lián)LC 電路在諧振頻率上電抗為零。并聯(lián)LC 電路在諧振頻率上電抗為無限大。我們經(jīng)常把并聯(lián)諧振電路串接在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的串臂上,讓諧振頻率抑制高頻回饋信號的頻率。這樣該高頻回饋信號就被并聯(lián)諧振電路的高阻抗堵住了,不易通過饋管進入發(fā)射機。這種并聯(lián)諧振電路稱為阻塞網(wǎng)絡(luò)。諧振頻率公式是Fo=1/(2π√LC)。
對于540KHZ 網(wǎng)絡(luò),我們不希望1350KHZ 串過來,要將1350KHZ 阻塞,選用并聯(lián)LC 諧振電路。電容由8 個300pf 組成。2 個300pf 串聯(lián)得150pf。4 組150pf并聯(lián)得到600pf。將電容值代入諧振公式,就可以得出電感值。
Fo=1350KHZ=1/(2π√LC)=1/[2π√(600pf*L)],得出L=23.2uH。同理,對于1350KHZ 網(wǎng)絡(luò),我們不希望927KHZ 串過來,要將927KHZ 阻塞,選用并聯(lián)LC 諧振電路。
由于八二一臺還有一個頻率981KHZ,功率高達10 千瓦,為防止981KHZ的高頻串入干擾,使用了兩組并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)。
設(shè)計好阻塞網(wǎng)絡(luò)之后,進行天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配的計算設(shè)計。
天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配的計算,精髓在于串并聯(lián)互化。計算時由天線阻抗向饋管方向逐步計算,一步一步把串臂和并臂計入天線側(cè)等效阻抗。當遇到串臂時把天線側(cè)等效阻抗化為串聯(lián)形式,當遇到并臂時把天線側(cè)等效阻抗化為并聯(lián)形式。最終阻抗等于傳輸電纜輸入阻抗,實現(xiàn)阻抗匹配。
可以推導(dǎo)出:
八二一臺天線阻抗實測值如下:
傳輸電纜輸入阻抗50 歐姆。
1350KHZ 發(fā)射機使用的是正驝型網(wǎng)絡(luò)進行阻抗匹配。
981KHZ 發(fā)射機使用的是倒驝型網(wǎng)絡(luò)進行阻抗匹配。
驝型網(wǎng)絡(luò)的計算原理是:把天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和天線等效阻抗一起視為一個無源二端網(wǎng)絡(luò)。令網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗Zc(Rc+jXc)等于饋線的特性阻抗W,然后解出虛部實部,并把天線輸入阻抗的測試值Za(Ra+jXa)代入,求出天調(diào)元件的數(shù)值。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是饋線與天線的阻抗匹配;濾除鄰頻干擾、本機諧波殘波;防雷等。
該雙頻分饋共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)安裝調(diào)試后,已使用一段時間。在功率反饋,駐波比、溫度等各個方面表現(xiàn)正常,收音無串音,機器工作穩(wěn)定,達到了設(shè)計目標。