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        中波廣播發(fā)射機(jī)槽路箱改頻調(diào)整實例

        2017-10-17 11:35:40周洪江
        數(shù)字傳媒研究 2017年7期
        關(guān)鍵詞:發(fā)射機(jī)

        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

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