馮宏友

（國家新聞出版廣電總局五八二臺，北京 100050）

中波天調網絡的安裝與調試

馮宏友

（國家新聞出版廣電總局五八二臺，北京 100050）

摘要：本文主要介紹了中波天調網絡的元器件選取方法和安裝中的工藝原則以及網絡的調試方法和注意事項，還分析了環(huán)境溫度等因素對天調網絡的影響及應對策略，以供兄弟臺站維護人員交流學習。

中波天調網絡；元件選??；安裝調試；環(huán)境溫度

天線調配網絡是中波廣播發(fā)送系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，主要起到阻抗匹配、高頻回饋抑制和防雷等功能。天線的輸入阻抗一般與其幾何結構和饋入的電波頻率有關，為了使發(fā)射機輸出的高頻功率有效和無損的輸送到天線，就必須有一套使饋線特性阻抗和天線的輸入阻抗匹配的調配網絡。調配網絡的設計直接關系到發(fā)射機能否穩(wěn)定、可靠和有效地進行發(fā)射，實現系統(tǒng)最大的功率傳輸。由于其大多工作在室外環(huán)境中，工作環(huán)境較差，維護難度大，出現故障搶修困難，會造成長時間的停播，所以安裝、調試和維護好天調系統(tǒng)對各發(fā)射臺來說是非常重要的。

1.天調網絡的安裝與調試

由于受各種客觀條件限制，我臺不能建匹配室，所以只能使用匹配箱，這樣就大大制約了放置元件的數量，元件不多且放置空間有限，分布參數復雜，安裝、調試和維護起來增加了難度。

我臺對匹配箱的要求：

（1）對于所要安裝的位置上箱體的尺寸大小要合適。

（2）箱體內部空間分層時要考慮到所需電感的尺寸大小能夠安裝。

（3）由于要長期在室外工作要考慮到箱體材料要防水、防火、防銹、防塵和堅固等。

（4）箱體的總重量要適于安裝和考慮桿子的承重。

（5）箱門要盡量要可拆卸適合測量調試，有條件時箱門可以正背面都打開。

2.1 天調網絡元件的選取和安裝工藝應該遵循的原則

（1）天調網絡元器件主要是電感和電容的選??；一是電感量和電容量大小的選取要留有余量以方便調試；二是要選取元器件時關注元件的耐壓、耐流和視在功率等參數值。各參數值一定要留有安全系數，一般按發(fā)射機滿功率條件下調幅度110%來計算元器件的參數值，保證元器件可以安全、穩(wěn)定、可靠的工作。

（2）電感線圈按3A/1mm的原則選取合適線圈和銅管的直徑。如電感的銅管直徑10mm時，能承受的最大電流是30A。電感線圈應留有+10%～30%的余量，并配短路抽頭，以便調試；小范圍同一平面內最多只能安裝3只電感線圈，線圈方向要三維垂直，以減小線圈之間的互感，電感抽頭的引線在線圈內部走，不用的較大的電感余量應短接；有時為了方便調試，可在線圈兩端都配有短路接頭，這樣可以更加方便的調試到合適大小和位置。元器件數量較多時可分層安裝；元件連接處和可變電感抽頭處應用銅帶線大面積緊密接觸。為了盡量減少引線電感，電感線圈的短路抽頭最好由線圈內部引入短接處。引線電感會導致線圈的電感值發(fā)生變化，改變量的正負取決于引線與線圈電流走向是相同還是相反。當引線由軸心引入時，電感改變量較小。

（3）電容除要滿足工作條件下所需的電流、電壓及視在功率伏安量外，電容量上還要留有一定的富余量。如單個電容容量不能滿足工作需要時，可使用多個電容進行串并聯；注意所有接地電容必須安裝在寬銅帶地線上，不得直接固定在沒有銅皮的鋁板上。

（4）應沿電流行進方向鋪設銅帶地線。銅帶采用厚0.3mm～0.5mm、寬60mm～100mm以上，并和天調網絡房（箱）內的地線焊接，保證接地良好，避免地線分叉鋪設。

（5）元器件之間的連線，根據電流大小選用合適銅帶（寬銅帶或紫銅管連接），連接銅帶的兩端應做圓滑處理，防止尖端打火，盡量減小引線電感與分布電容。與元器件的接觸面要寬、接觸牢固，使接觸電阻盡量小。連接線要光滑且無尖銳處，以免產生尖端放電。

（6）元器件的擺放位置應與大面積金屬板的距離在10cm以上；放置天調網絡元器件的金屬板可用鋁板。放置各元器件時要考慮到方便以后的調試和元器件的更換等維護工作，盡量留有一定的空間，擺放位置合理。

（7）天調網絡與饋管必須用電纜頭、電纜座連接。電纜座應與接地銅皮良好接觸，并擰緊電纜頭。

（8）安裝機房到調配室的射頻電纜時，一定要事先弄清楚哪一個電纜頭是始端，哪一個是終端，千萬不要把兩端搞顛倒了。帶負荷運行30分鐘后，如接點或電感抽頭處的溫度明顯高于其它處溫度，則說明接觸電阻過大，需要改進。

（9）天線調配網絡的Q值（有載品質因數）一般為2～6，當天調網絡中諧振回路較多，Q值比較大時，元件的回路電流變大，在元件上產生的熱耗就會很大，導致天線的發(fā)射功率降低，而且會引起諧振回路元件的溫度升高、諧振頻率等參數發(fā)生變化，影響發(fā)射機的正常工作。在設計中既要保證抑制高頻回饋的能量和邊帶駐波比的效果滿足要求，又要使電感、電容上的電壓、電流不致過大，可采取以下措施：降低并臂的電流或串臂的電壓；加大線圈銅管的直徑，降低損耗電阻，采用Q值高的電容；元件的連線用寬銅帶或粗銅管。

2.2 天調網絡調試方法

現在天調網絡的調試多采用網絡分析儀，調試過程更加簡單，調試元件時的變化趨勢可以在網絡分析儀的SMITH圓圖上清楚看出，測試值也很準確。

L型網絡在中波天調網絡上應用最為廣泛。以L型天調網絡的調試為例，中波天線饋線特性阻抗為50+0j，L型網絡從初始點開始只能通過串、并聯元件調整到50歐姆的電導圓或電阻圓上，再通過串、并聯元件調整到50+0j點上。調試過程可選擇的調試路徑相對固定，調整余地較少，Q值相對固定，所以不能調整帶寬。所以對帶寬要求較高的發(fā)射機就不能使用L型網絡，需要選用別的天線匹配網絡。

網絡分析儀的測量線一定要盡量短，選好測試點，選擇同一節(jié)點中各連接線中最方便測量的點，如測量線不夠長時要用銅皮線連接，以免帶進測量誤差。

在匹配箱上測量時，把網絡分析儀的測量線夾好測試點后，關上匹配箱門后測量或盡量保持和工作環(huán)境時一樣，避免影響分布參數，例如電感元件關門狀態(tài)比開門狀態(tài)時磁通量會減小，感抗值會變小，造成實際測量出的數值不準確。

調試時，從天振子端開始，一級一級的連接元件進行調試。用網絡分析儀測得阻抗，阻抗值應與設計值越接近越好?？紤]到饋線的影響，還要到機器輸出端進行最后的微調。

2.3 環(huán)境溫度對天線及網絡的影響

由于天線，饋線，匹配箱等都工作在室外，所以會受到天氣變化的影響，嚴重時會出現功率異態(tài)的現象，影響“三滿”播出，其主要原因是中波發(fā)射機的天線工作狀態(tài)、天線阻抗隨氣候變化，造成天線調配網絡失配，進而使發(fā)射機工作狀態(tài)不穩(wěn)定。中波發(fā)射天線隨著氣候的變化阻抗會有很大的變化，為使發(fā)射機工作穩(wěn)定，測試中波天線、調整天調網絡就成為中波發(fā)射臺技術維護中重要的一項工作。

天線調配網絡失配的主要原因有：一是天線振子阻抗受氣候影響發(fā)生變化引起天調網絡輸出阻抗變化。二是天調網絡本身元器件的阻值受氣候影響發(fā)生變化，天調匹配網絡是有電感、電容及連接線（銅皮或銅帶）組成，分為π型、Γ型、T型等網絡形式，每個元件因材質、結構的不同會隨溫度的變化而變化，造成天調網絡的阻抗值發(fā)生變化。由于發(fā)射機和饋線的阻抗受溫度變化小，假設其值不發(fā)生改變，所以會造成天調網絡阻抗和饋線阻抗不一致而失配。三是高頻回饋抑制網絡中的陷波網絡和阻塞網絡，當遇到幾十度的溫差時電感線圈的結構和銅線的電阻等都會有微小變化。若諧振電路的元件參數發(fā)生改變，使電路中的感抗和容抗無法相互抵消時，諧振頻率就會發(fā)生偏移。

我單位開始時為節(jié)約成本，采用了陶瓷電容，由于陶瓷電容會受天氣溫度影響，致使其電容值不穩(wěn)定，進而會影響到阻塞網絡和匹配網絡的變化，造成網絡工作一段時間后阻抗值發(fā)生變化，進而影響到機器狀態(tài)不穩(wěn)定。后采用真空電容。真空電容工作穩(wěn)定，受天氣溫度影響小。但成本會大大增加?？烧{真空電容，在調試時，可以調節(jié)電容值大小，可使調試過程變得簡單、省時省力。

結語

為了確保天調網絡可靠穩(wěn)定的運行，還要對其進行定期地檢查和調整。首先是建立自臺的天調網絡資料，包括天調網絡圖，各元件的使用情況及參數，各點的阻抗值，定期的打壓測試記錄，天調網絡的圖片資料等。二是要制定檢修周期，特別是冬防度夏前的檢查，根據我臺的經驗由于此時溫度的變化，會導致元件發(fā)生參數的變化和熱脹冷縮的微小形變，要對天調網絡進行微調校準和關注各連接點的緊固檢查。三是對電容進行定期的打壓測試，對打壓有問題的電容及時進行更換。天調網絡是保證發(fā)射機輸出功率向服務區(qū)正常發(fā)射的最后環(huán)節(jié)，各發(fā)射臺要予以足夠的重視，維護好天調網絡，使其安全、穩(wěn)定、可靠地運行。

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[3]李文亮. 溫度變化對中波陷波網絡的影響[J].電子世界，2013（22）：151.

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