柔 洛

兩部中波發(fā)射機并機發(fā)射的實現(xiàn)

柔 洛

（作者單位：四川省新聞出版廣電局542臺（803臺））

542中波發(fā)射臺三頻共塔天線發(fā)射有三套1kW調(diào)幅廣播節(jié)目，在保證節(jié)目播出不停的情況下，為解決多頻共塔播出效率低下的實際問題，采用了一種利用主備機進行并機發(fā)射提高輻射功率的方法。本文介紹了中波發(fā)射機并機發(fā)射的工作原理和技術要求，并對并機網(wǎng)絡的實際應用和特點進行了計算分析。

中波調(diào)幅廣播；三頻共塔；主備發(fā)射機并機；網(wǎng)絡；播出效果；輻射場強

四川省新聞出版廣電局542臺中波調(diào)幅廣播節(jié)目有三套1kW節(jié)目，采用三頻共塔網(wǎng)絡共同使用了一副76m拉線塔天線在發(fā)射，但由于三頻共塔網(wǎng)絡中每路匹配都有兩個阻塞網(wǎng)絡，使得每套節(jié)目的傳輸損失大，播出效率不高，節(jié)目播出效果和場強覆蓋受到了明顯影響。為解決這一問題，本文提出一種行之有效的減省技術解決方案：即利用我中波發(fā)射臺現(xiàn)有主備發(fā)射機，使兩部1kW發(fā)射機雙機并機發(fā)射來提高一倍發(fā)射功率，并使輻射場強提高3dB。

1　并機工作原理與技術要求

對于固態(tài)機而言，要把單機功率增加一倍，就必須把前放，末級功放模塊，PDM放大，PDM濾波模塊數(shù)增加1倍，因此要在現(xiàn)場實現(xiàn)起來難度很大。并機是在相同頻率和功率的兩部機器的前提下實現(xiàn)，兩部機器并機后功率可以增加1倍。利用主備發(fā)射機并機發(fā)射則很方便較易實現(xiàn)。

采取并機的方案，根據(jù)服務地區(qū)的不同，隨日出，日落的變化，有時并機工作，有時單機工作，靈活地控制輻射功率，避免了浪費。另外若單機工作，另一部機器又可以當備份機用。即使在并機狀態(tài)下，若一部機器發(fā)生故障，另一部機器仍能正常播音，只是場強下降為單機時的狀態(tài)和情況。

2　并機條件技術要求

（1）兩部發(fā)射機的頻率必須相同，采用同一個激勵器。

（2）兩部發(fā)射機輸出電壓相位必須相同，也就是兩部機器的輸出阻抗相同。

（3）兩部發(fā)射機的輸出功率相等。

（4）兩部機器采用同一音頻信號源。并機網(wǎng)絡原理圖如圖1、2所示。

圖1　

圖2　

3　并機網(wǎng)絡的特點

（1）輸入阻抗，輸出阻抗平衡負載阻抗以及無功元件的阻抗絕對值均等于R0（即等于負載阻抗）。

（2）對兩部發(fā)射機起隔離作用。即當兩部發(fā)射機同時接上時，一號機在并機網(wǎng)絡B點的電壓和二號機在并機網(wǎng)絡的A點電壓都等于0，也就是說AB兩點間的阻抗為無窮大。因此，一機不管發(fā)生任何情況，均不影響另一機的正常工作。

（3）若兩部發(fā)射機滿足并機條件時，則在負載上的功率等于兩部發(fā)射機功率之和。理想的情況，在平衡電阻上不消耗功率。在并機狀態(tài)下，一部機器發(fā)生故障，無功率輸出時，另一部機器輸送到負載和平衡電阻上的功率各一半。

4　并機網(wǎng)絡的隔離原理

首先將圖1和圖2中AB電路的上下支路分別斷開，將圖1的負載R0與-jR0的并聯(lián)電路等效為R0/2與-jR0/2串聯(lián)電路，如圖3所示。圖3是Y型電路，圖4是△型電路。從電工學理論可知Y—△電路可以互為等效轉(zhuǎn)換。根據(jù)Y—△轉(zhuǎn)換公式：

設圖2中并聯(lián)支路與阻抗為，則

由此看來：圖1與圖2是等效的，ADBD′組成的網(wǎng)絡為并聯(lián)諧振網(wǎng)絡，因而AB兩點之間可視為近似開路，因此在這種狀態(tài)下兩部發(fā)射機可視為互不影響。

圖3　

圖4　

5　并機網(wǎng)絡功能擴展及應用

（1）并機網(wǎng)絡還需要一套控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)真空陶瓷開關的電動結(jié)點轉(zhuǎn)換?？梢圆捎美^電器直接控制，也可以采用集成電路與繼電器相配合的方法，進行控制。

（2）并機網(wǎng)絡還需要一套監(jiān)視系統(tǒng)，時刻在儀表中顯示輸出電流，及平衡網(wǎng)絡電流的變化情況，以便執(zhí)機員隨時了解機器的狀態(tài)。

（3）并機網(wǎng)絡的調(diào)試也很重要，可以采用阻抗電橋或網(wǎng)絡分析儀進行調(diào)試，必須使平衡網(wǎng)絡真正達到并聯(lián)諧振，否則兩部機器將互相影響，系統(tǒng)不能進入良好的并機狀態(tài)。另外，必須將兩部機器的輸出阻抗調(diào)整一致，否則將有相移產(chǎn)生，平衡網(wǎng)絡上將有功率消耗，總輸出功率將小于兩部機器功率之和。

（4）元器件的選取

平衡電阻R0的選?。?/p>

①兩機功率相同，P1=P2 時，輸出電壓的相位也相同（即：Φ=0）這時平衡電阻無損耗PR0=0。②如P1=P2，若Φ=180°（=-1）兩機輸出相位相反，則全部功率卻將損耗在平衡電阻R0上。③若P1=10kW，P2=0時（即一號機工作）功率分配為PR0=1/2P1=5kW，發(fā)射機輸出為5kW。

選R0的功率按第3項選取，即：PR0=5kW

本機最大調(diào)制能力為140%，那么140%時：

則：

考慮在Ro上的功率要有冗余度，選2/3位置上工作：

采用甲釉膜電阻RY-50Ω-500W 32只并串，并串，再并串功率為16kW尚可。

電感L1和 L2的選擇：感抗：+ jR0

考慮留有充分的余量，建議選用Φ8的銅管線圈。

電容C1和C2的選擇：

VAB=V1（或V2） M=140% 時：

C1，C2上的耐壓為：

考慮到安全因素電容工作電壓在2/3為宜，

選用高頻高功率瓷介電容為宜。

電容C3的 選擇：

容抗為：- jR0

考慮到安全因素，電容工作電壓在2/3為宜，

采用高頻高功率陶瓷電容與高頻高功率可變電容并聯(lián)為宜。

6　結(jié)語

并機網(wǎng)絡在中波廣播發(fā)射臺的應用愈來愈受到了重視，有了它發(fā)射臺可以相對靈活的控制功率的覆蓋范圍，又有了一個功率相當?shù)膫錂C。當其中一臺機器發(fā)生故障時，可以應用適當?shù)那袚Q，倒換到單機工作，有故障的機器可以自動接通假負載，以便進行維修。即使不切換，機器仍能正常播音，停播率將大為降低。因而并機網(wǎng)絡應深受發(fā)射臺的歡迎。

[1]姜云翠.廣播發(fā)射機并機網(wǎng)絡特點及應用[J].中國傳媒科技,2013(1).