周洪江

中波廣播發(fā)射機(jī)槽路箱改頻調(diào)整實例

周洪江

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 內(nèi)蒙古 包頭市 014010

槽路箱是中波廣播發(fā)射機(jī)的核心部分，是高壓高頻已調(diào)信號到發(fā)射天線傳輸通路上的主要功能單元。中波廣播發(fā)射機(jī)改變發(fā)射頻率，該單元是主要的調(diào)整對象，其維護(hù)關(guān)系著發(fā)射系統(tǒng)整體的性能好壞，也直接影響著安全播出工作的實施。

發(fā)射機(jī) 槽路箱 改頻

1 概 述

空間中傳輸?shù)碾姶挪ǘ加幸粋€固定的頻率作為節(jié)目的高頻載波，高頻載波就是廣播發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率。發(fā)射機(jī)基本結(jié)構(gòu)可以簡化為“激勵器+功率放大器”的模式，對于調(diào)頻發(fā)射機(jī)，改變激勵器頻率，就是改變了發(fā)射頻率。但中波廣播發(fā)射機(jī)改變工作頻率，不像調(diào)頻發(fā)射機(jī)那么簡單，主要在于中波廣播地波的傳播特性，使其天線需要與大地形成電流回路，這不同于調(diào)頻發(fā)射天線高掛于鐵塔頂端，依靠電磁振蕩的能量向空間傳播。中波廣播發(fā)射天線的輸入阻抗受土壤結(jié)構(gòu)、氣候溫度等自然因素變化的影響較大，所有中波廣播發(fā)射機(jī)必然存在兩套調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，分別安置在發(fā)射機(jī)上的槽路箱和天線底座旁，通過上述兩套網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，使發(fā)射機(jī)的輸出阻抗始終同天線輸入阻抗“保持一致”，達(dá)到功率傳輸最大化的目的。因此，中波廣播發(fā)射機(jī)改頻的主要操作重點就是對兩套調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整。因兩套網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相似，本文僅對發(fā)射機(jī)上的槽路箱調(diào)整作出論述。

2 槽路箱網(wǎng)絡(luò)的組成

中波廣播發(fā)射機(jī)槽路箱的作用是將發(fā)射機(jī)功率放大器端的輸出阻抗匹配到傳輸饋管的阻抗上。通常，槽路箱由BPF（帶通濾波器）和T型網(wǎng)絡(luò)兩個部分組成，如圖1所示。

由L1、C1、C2、L2組成帶通濾波器，主要的作用是使發(fā)射機(jī)工作頻點內(nèi)9KHz頻域范圍內(nèi)的信號通過，并兼顧阻抗變換的作用。帶通濾波器的負(fù)載，在發(fā)射機(jī)工作時，就是傳輸饋管的阻抗，阻抗通常為50Ω（在用的大多數(shù)1kW中波發(fā)射機(jī)為75Ω）。

圖1 中波廣播發(fā)射機(jī)槽路箱電路圖

該帶通濾波器由高通和低通兩部分組成，L1、C1串聯(lián)諧振于發(fā)射機(jī)工作頻率，C2、L2并聯(lián)諧振于工作頻率，但兩個部分的復(fù)數(shù)阻抗并不相同，在調(diào)整完畢后，還需要調(diào)整L1，使得由場效應(yīng)管構(gòu)成的高頻功率放大器的負(fù)載阻抗為純電阻，從而克服功率放大器合成變壓器以及雙抽頭的電感L2帶來的漏感影響。

由 C3、L3、C4、L4、C5、L5組成 T 型網(wǎng)絡(luò)。T型網(wǎng)絡(luò)組成阻抗微調(diào)網(wǎng)絡(luò)，并臂上的L4、C4諧振于發(fā)射頻率的三次諧波，串臂上的L3、L5電感的一部分與C3、C5分別串聯(lián)諧振于工作頻率，這些增加了對三次和高次諧波的濾波度。

因負(fù)載阻抗變化影響發(fā)射機(jī)正常工作，T型網(wǎng)絡(luò)的功能是在駐波比1.2（含1.2）以內(nèi)，反復(fù)調(diào)L3、L5（熱調(diào)）使發(fā)射機(jī)反射功率表讀數(shù)下降，達(dá)到微調(diào)阻抗，提高發(fā)射機(jī)性能的作用。

同時，T型構(gòu)成-45°移相網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)負(fù)載短路時，使網(wǎng)絡(luò)等效阻抗由純阻轉(zhuǎn)化為感抗。出于防雷的需要，其性能對于高駐波比變化有快速保護(hù)的作用。

3 操作步驟

中波廣播改頻操作使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，為保證調(diào)整的精確性，需要在每一次頻率修改后和測量步驟進(jìn)行前，對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。改頻操作需將槽路箱網(wǎng)絡(luò)按功能分解，逐步進(jìn)行測試和調(diào)整。

首先，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸入發(fā)射機(jī)新的頻率f，校正后進(jìn)行L1和C1串聯(lián)諧振調(diào)整，斷開電感線圈L2上的抽頭1，由高頻已調(diào)信號輸入端進(jìn)行測試，改變電感線圈L1抽頭，找到頻率f下的短路點；C2、L2并聯(lián)諧振調(diào)整，斷開L2上的抽頭2，找到頻率f的開路點。以上完成了BPF改頻操作。

之后進(jìn)行T型網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，先進(jìn)行三次諧波調(diào)整，輸入頻率為三倍發(fā)射頻率f，既3f。校正矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，斷開該支路在串聯(lián)支路上的連接點，由此進(jìn)行測試，調(diào)整電感線圈L4抽頭，找到3f短路點，該支路的作用是將對本頻影響較大的三次諧波短路，達(dá)到濾除的效果。

測試頻率修改回新發(fā)射頻率f，并在槽路箱與天饋線接口處加裝50Ω電阻，作為T型網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，以模擬真實饋管的連接，從而調(diào)整T型網(wǎng)絡(luò)“調(diào)諧”和“負(fù)載”電感線圈的數(shù)值。連接并臂接點，測試端口在T型網(wǎng)絡(luò)輸入，反復(fù)調(diào)整L3、L5，反復(fù)調(diào)整兩個電感線圈，使f匹配到50±0j。以上完成了T型網(wǎng)絡(luò)改頻操作。

最后，需要連接L2上的抽頭1和抽頭2，使槽路箱網(wǎng)絡(luò)成為整體，由高頻已調(diào)信號輸入端進(jìn)行測試，調(diào)L2的抽頭1使實部為30Ω，并配合調(diào)L1使虛部為零，使槽路箱網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗與功放合成后的輸出阻抗保持一致，以改善播出指標(biāo)。需要注意的是，這個步驟中，10KW中波廣播發(fā)射機(jī)阻抗匹配應(yīng)調(diào)整到為4.4Ω±0j。

結(jié)束語

槽路箱網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，不只是發(fā)射機(jī)改頻操作中的需要，也是日常維護(hù)的重點所在。尤其是在夏、冬換季期內(nèi)，調(diào)整天調(diào)室網(wǎng)絡(luò)阻抗后，還需要微調(diào)T型網(wǎng)絡(luò)兩個旋鈕，使之在冷機(jī)狀態(tài)下，槽路箱輸出阻抗匹配于饋管和天線的輸入阻抗，在熱機(jī)狀態(tài)下，發(fā)射機(jī)反射相關(guān)指標(biāo)下降。在全部操作過程中，儀器的使用技巧和關(guān)鍵點測試數(shù)值的準(zhǔn)確把握，需要對被測發(fā)射系統(tǒng)長期的經(jīng)驗積累，這關(guān)系到安全播出工作的順利進(jìn)行。

編 輯：烏日山

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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2096-0751（2017）07-0022-03

周洪江 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 助理工程師

審稿人：嚴(yán)志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 正高級工程師