阿 生

中波發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)，包含了并機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子管發(fā)射機(jī)等眾多技術(shù)設(shè)備。從電子管發(fā)射機(jī)發(fā)展到數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)，不僅實(shí)現(xiàn)了中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)中工作效率的提升，也減少了停播的風(fēng)險(xiǎn)。為獲得更大場(chǎng)強(qiáng)的無(wú)線發(fā)射效果，需要在天饋線機(jī)制、發(fā)射網(wǎng)絡(luò)的配置等方面提升發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率、并機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

1 中波發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)工作原理概述

當(dāng)前的固態(tài)中波發(fā)射機(jī)包含了高頻、音頻、電源等組成部分。音頻信號(hào)通過(guò)負(fù)載波信號(hào)和音頻信號(hào)等的處理，經(jīng)過(guò)脈沖寬度音頻調(diào)制，進(jìn)行放大后，隨著調(diào)頻寬脈沖不斷變化后，進(jìn)入調(diào)制器，經(jīng)過(guò)低通濾波器的調(diào)幅的調(diào)解后，放大到了需要的功率和幅度，得到了一個(gè)具有足夠功率和幅度的音頻信號(hào)，產(chǎn)生了載頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)高頻振蕩，產(chǎn)生了經(jīng)過(guò)射頻條幅的高未槽路，最終通過(guò)調(diào)諧濾波阻抗變換，輸出符合規(guī)定的載波。電源則將直流電壓輸送到發(fā)射機(jī)的各個(gè)工作部位，保證載波最終通過(guò)電線發(fā)射出去。

在中波發(fā)射機(jī)的安裝和運(yùn)行過(guò)程中，天饋線系統(tǒng)是非常重要的部件。在進(jìn)行固態(tài)發(fā)射機(jī)的安裝之前，通過(guò)各項(xiàng)前期準(zhǔn)備工作，包括架設(shè)鐵塔，鋪設(shè)天線地網(wǎng)等，形成了系列性的發(fā)射機(jī)的配套工作，包括架設(shè)饋管、防雷接地、工作接地等。作為各個(gè)發(fā)射機(jī)的組成結(jié)構(gòu)，這些部件的協(xié)調(diào)運(yùn)行能夠保證無(wú)線電波的發(fā)射。例如：天線地網(wǎng)能夠采用大小不同的發(fā)射功率，作為發(fā)射過(guò)程的重要組成部分，做好匹配，以最好的狀態(tài)，打破地導(dǎo)系數(shù)等因素的干擾，發(fā)揮耐高溫和耐高壓的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行輸出網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)發(fā)射工作。

在天饋線的無(wú)線發(fā)射工作中，鐵塔的工作原理是將高頻能力加以轉(zhuǎn)變，通過(guò)鐵塔這一發(fā)射體，形成了電磁波，將電磁波發(fā)射到預(yù)定的方向。中波通過(guò)地波進(jìn)行傳播，采用的是垂直極化波，采用垂直天線的方法，天線的電流的腹點(diǎn)和天線的高度有關(guān)。在選擇天線的時(shí)候，要考慮輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)的配置等。例如：當(dāng)前廣泛采用的是數(shù)字條幅全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)，由電容和電感線圈組成，具有諧振、阻抗等匹配功能，能夠?qū)χ胁òl(fā)射機(jī)的損耗性能等進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)還能分析中波發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的輸出阻抗網(wǎng)絡(luò)。對(duì)這部分進(jìn)行配置的時(shí)候，需要考慮電容組成回路、電感以及耐壓值、選擇性。合理選擇和適當(dāng)調(diào)整阻抗網(wǎng)絡(luò)元器件，保證發(fā)射機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定工作。

2 中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)配置

以全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)為例，發(fā)射機(jī)的天線系統(tǒng)、調(diào)配網(wǎng)絡(luò)決定了發(fā)射機(jī)工作的外部環(huán)境。天線調(diào)配的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)嚴(yán)格匹配，具有發(fā)射頻率，能夠利用通帶的良好特性，對(duì)周邊的電臺(tái)調(diào)頻射頻進(jìn)行倒送。天線輸出網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，受到自然條件的影響，容易受到干擾，應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。這是由于發(fā)射臺(tái)一般是密分布、多頻率的網(wǎng)絡(luò)布設(shè)狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)的電壓、電流以及相位差等都接近90度，在場(chǎng)效應(yīng)管的輸出功率的幫助下，發(fā)射機(jī)的輸出功率由一定數(shù)量的功放模塊的輸出合成，各組功率經(jīng)過(guò)調(diào)整之后，符合天饋線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)要求。

對(duì)于天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)程序，根據(jù)中波天線的匹配原理，采用高頻阻抗的方式，測(cè)出電橋的天線阻抗，選擇適當(dāng)?shù)奶煺{(diào)網(wǎng)絡(luò)，增加虛部的絕對(duì)值，抵消天線上的串接電感的R型網(wǎng)絡(luò)訊號(hào)，減少天調(diào)網(wǎng)絡(luò)電路的損耗。根據(jù)臨近的中波發(fā)送設(shè)備的功率大小以及發(fā)射頻率的情況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的功率和類型進(jìn)行區(qū)分，為了抑制外界射頻能量的倒送，得到相應(yīng)的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗等效電路草圖，需要計(jì)算出電路圖的元器件的各項(xiàng)參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)中對(duì)電容的選用，采用固定瓷介電容的元件進(jìn)行調(diào)整，例如網(wǎng)絡(luò)電感線圈的使用，能夠減少維護(hù)量，配置好短路夾后，利于更好地進(jìn)行調(diào)試。

中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行并機(jī)播出的時(shí)候，要達(dá)到中波發(fā)設(shè)計(jì)的輸出的最佳效果，在進(jìn)行并機(jī)網(wǎng)絡(luò)合成之后，將兩個(gè)機(jī)的功率之和輸出到天線中，形成橋T網(wǎng)絡(luò)。達(dá)到功率合成的技術(shù)參數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，如果一臺(tái)機(jī)器的功率發(fā)生了倒灌現(xiàn)象，那么就不能達(dá)到并機(jī)的目的，因此，應(yīng)對(duì)并機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的元件阻抗設(shè)置，達(dá)到功率合成的同時(shí)，也不影響輸出輸入端的阻抗發(fā)揮出最大值。

根據(jù)并機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置和技術(shù)參數(shù)的要求，采用調(diào)試的方法，實(shí)現(xiàn)單機(jī)兩倍的發(fā)射功率。將甲機(jī)和乙機(jī)從兩段輸入接入，在并機(jī)之后從C路輸出。

并機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)元件阻抗的設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行對(duì)稱相等的設(shè)計(jì)，保證網(wǎng)絡(luò)的平衡吸收電阻為80 Ω，輸出接純阻的負(fù)載值為R0。

進(jìn)行固態(tài)機(jī)的線纜、通帶、阻帶的高頻能量等的倒送，采用正R型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算和調(diào)試，例如：540 kHz頻率的固態(tài)機(jī)的調(diào)試，選用的天線的阻抗的計(jì)算公式為：

采用網(wǎng)絡(luò)匹配的方法，對(duì)工作頻率提供通路，起到雷電隔離的作用。提高整體的此場(chǎng)效應(yīng)管的效率?？紤]到XL0的靜電泄放作用，設(shè)計(jì)L2、CO的串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，組成了X3、X4的串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，形成二階濾波器。電容C1為3 300PF。網(wǎng)絡(luò)調(diào)試步驟為：斷開(kāi)饋管，將電橋測(cè)出B點(diǎn)，接受L0測(cè)出b點(diǎn)的阻抗，微調(diào)L0到L1，使b點(diǎn)阻抗達(dá)到50。波特瓦斯二階濾波器的調(diào)試，不接入電路后，組成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成的工作效率為540 kHz，接入網(wǎng)絡(luò)振諧達(dá)到1350 kHz。

將網(wǎng)絡(luò)接入電路，饋線輸入端D點(diǎn)阻抗的運(yùn)行重復(fù)上述步驟，并進(jìn)行微調(diào)。發(fā)射機(jī)功放單元經(jīng)過(guò)線圈合成后，標(biāo)準(zhǔn)阻抗達(dá)到規(guī)定數(shù)值之后，按照實(shí)際需要的條件，安裝有阻抗變換作用的帶銅濾波器，在實(shí)際的發(fā)射機(jī)中，L2、L3都屬于同一個(gè)線圈，與發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率是一種諧振。在發(fā)射機(jī)調(diào)試的時(shí)候，合成變壓器的漏感以及引線帆布電抗發(fā)生串聯(lián)諧振，形成的功放單元為純阻抗，為了保證發(fā)射機(jī)的諧波衰減量達(dá)到80 dB以上，加入諧波濾除電路，形成帶有并聯(lián)諧振的電路，綜合考慮帶通網(wǎng)絡(luò)元件，插入阻抗微調(diào)電路。

帶有抗雷功能的高頻輸出網(wǎng)絡(luò)、發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)包含了L101、C103等二階帶通網(wǎng)絡(luò)，與T型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了高頻輸出系統(tǒng)，其作用是匹配濾波和阻抗，形成二階的最大平坦濾波器。它的作用是對(duì)不需要的頻率成分濾出音頻通帶，采用模數(shù)轉(zhuǎn)換的取樣頻率，形成各種組合頻率成分，將帶有量化臺(tái)階的射頻功能的合成器設(shè)置為低輸出阻抗，轉(zhuǎn)換為輸出監(jiān)測(cè)點(diǎn)需要的50 Ω等效阻抗。

模數(shù)轉(zhuǎn)換的取樣頻率以及各種組合頻率成分，轉(zhuǎn)換為輸出檢測(cè)點(diǎn)需要的純阻，行程為T型網(wǎng)絡(luò)，稱為高通匹配網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是輸入還是輸出，都是可變電感器。接地支路為諧振于載波頻率的串聯(lián)電路，形成容性電抗。

由于固定態(tài)發(fā)射機(jī)的功放元器件主要在遇到大電流的時(shí)候會(huì)發(fā)生擊壞的問(wèn)題，因此比較脆弱，需要對(duì)固態(tài)發(fā)射機(jī)采取防雷措施。當(dāng)天線遇到雷擊的時(shí)候，基塔發(fā)生了火球，放電球打火使得天線阻抗發(fā)生了短路，功放單元的負(fù)載被短路破壞，迫使發(fā)射機(jī)進(jìn)行自我保護(hù)。輸出功率的能量在瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的電流和電壓，會(huì)損壞場(chǎng)效應(yīng)管。采用射頻輸出網(wǎng)絡(luò)，選用阻抗微調(diào)電路，相移為-45o。在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中附加相移網(wǎng)絡(luò)，使得天線的放電球的位置與發(fā)射機(jī)的輸出口的相位差是180o的整數(shù)倍。當(dāng)放電球發(fā)生短路的時(shí)候，發(fā)射機(jī)功放單元的輸出側(cè)就能由于處在短路狀態(tài)，對(duì)功放單元實(shí)行保護(hù)。這個(gè)時(shí)候，元件值進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x擇，對(duì)負(fù)載短路進(jìn)行控制，得到等效的合成變壓器的單元側(cè)的負(fù)載阻抗，實(shí)現(xiàn)對(duì)功放單元有效保護(hù)。

3 中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

以某公司的中波發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用為例，該中波發(fā)射機(jī)，功放單元處在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)，單元控制信號(hào)開(kāi)通后，形成了編碼，射頻功放單元的射頻功率，經(jīng)過(guò)功率的合成器，經(jīng)過(guò)大功率射頻方波信號(hào)的放大，將豐富的各次諧波匯總為總的載波功率。由于射頻功率合成器的輸出端接到了天饋系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)輸出網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配之后才能進(jìn)入天饋系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)射和播出。發(fā)射機(jī)的信噪比、穩(wěn)定性等決定了輸出網(wǎng)絡(luò)的好壞。

由于發(fā)射機(jī)的功放單元的原有的阻抗較小，標(biāo)準(zhǔn)阻抗為2 Ω，為了將輸出阻抗提升到工作需要的數(shù)值，使用帶有阻抗變緩作用的帶通濾波器，設(shè)置了多個(gè)高頻功率放大器，進(jìn)行了功率合成，產(chǎn)生了射頻矩形波。經(jīng)過(guò)抗雷設(shè)計(jì)的高頻輸出網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)調(diào)制，得到了能夠進(jìn)行幅度控制的射頻正弦波。高頻輸出網(wǎng)絡(luò)包括抗雷型網(wǎng)絡(luò)、帶通濾波器、諧波濾波器等。在高頻網(wǎng)絡(luò)中又加入阻抗微調(diào)電路，給后期的維護(hù)工作帶來(lái)了便利。

對(duì)于中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障等，根據(jù)具體的情況進(jìn)行改進(jìn)?？紤]到高頻高壓電容并聯(lián)技術(shù)、整體耐壓數(shù)值等，要求電容和電流要設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)要求范圍內(nèi)。如果出現(xiàn)了發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)中云母電容整體溫度升高的情況，則要采取措施防止外表封裝的環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)生爆裂后出現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)的情況。

4 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)以及改進(jìn)時(shí)，要考慮到輸出阻抗和工作頻率是成反比的，因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，將駐波比的大小設(shè)置在1.2調(diào)整范圍內(nèi)?？梢钥紤]加入諧波濾除器。讓阻抗微調(diào)能夠在自己的工作頻率上調(diào)整，當(dāng)遇到其他頻率的時(shí)候可以進(jìn)行倒送，以影響反射功率，不僅可以得到等效的負(fù)載阻抗的阻抗值以及電抗性質(zhì)，還能有效保護(hù)功放單元。

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