郭冀陽

摘 要：廣播是現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分之一，做好廣播傳輸提高廣播傳輸質(zhì)量是廣播發(fā)射建設(shè)中的重點也是難點。中波廣播作為廣播傳輸發(fā)射中的重要形式之一，其傳輸主要分為地面波和天空波兩種形式，在中波廣播傳輸?shù)倪^程中地面波和天空波同時存在、同時進行，從而使得中波廣播的傳輸距離受到較大的限制且受到環(huán)境等的影響。為保障中波廣播發(fā)射取得較為良好的發(fā)射效果需要積極做好中波廣播天線阻抗的測試，調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)鍵詞：中波廣播；匹配網(wǎng)絡(luò)；矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀；測試

中圖分類號：TN93 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

中波廣播主要用于近距離本地?zé)o線電廣播、海上通信以及無線電導(dǎo)航等領(lǐng)域，在中波廣播發(fā)射機應(yīng)用的過程中將會受到環(huán)境氣候變化等的原因而導(dǎo)致中波廣播發(fā)射機出現(xiàn)較大的駐波比、功率降低等的問題，從而使得中波廣播發(fā)射機無法“三滿”播出運行。造成這一現(xiàn)象的根本原因是由于周邊氣候變化致使中波廣播發(fā)射機的天線阻抗隨之發(fā)生了改變，而中波廣播發(fā)射機天線阻抗的改變使得中波廣播發(fā)射機天線與匹配網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的失配問題，中波廣播發(fā)射機無法正常穩(wěn)定的進行工作。尤其是在雷雨、雷暴等極端天氣下，這一現(xiàn)象更趨明顯。為做好中波廣播發(fā)射機天線網(wǎng)絡(luò)匹配需要定期對各中波廣播發(fā)射臺網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)測，用以恢復(fù)中波廣播發(fā)射機天線的最優(yōu)化運行。

1 中波廣播發(fā)射機天線匹配網(wǎng)絡(luò)的作用與意義

中波廣播發(fā)射機天線有著相應(yīng)的阻抗，一般來說中波廣播發(fā)射機天線隨著天線的不同主要有50Ω、75Ω、230Ω等幾大不同的純電阻阻抗，通過相應(yīng)阻抗的饋線送到天調(diào)室，中波廣播發(fā)射機天線的阻抗為中波廣播發(fā)射機天線運行頻率、高度、邊框等參數(shù)所帶來的復(fù)數(shù)阻抗，在中波廣播發(fā)射機天線的運行過程中需要積極做好中波廣播發(fā)射機天線的匹配網(wǎng)絡(luò)，從而使得中波廣播發(fā)射機天線中的實部阻抗能夠與饋線阻抗相等用以抵消中波廣播發(fā)射機天線復(fù)數(shù)阻抗中的虛部電抗，從而使得中波廣播發(fā)射機天線阻抗能夠與中波廣播發(fā)射機天線饋線阻抗獲得良好的匹配度，提高中波廣播發(fā)射機天線的傳輸效率與質(zhì)量。

2 做好中波廣播發(fā)射機天線匹配網(wǎng)絡(luò)的測試

為做好中波廣播發(fā)射機天線匹配網(wǎng)絡(luò)，需要在做好網(wǎng)絡(luò)測試的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的調(diào)整，使兩者之間能夠獲得良好的匹配度。在中波廣播發(fā)射機天線的測試中可以使用PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來進行測量，PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是一種能夠?qū)崿F(xiàn)對電磁波能量進行測量的設(shè)備，在測試的過程中PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀利用史密斯圓圖顯示被測物體的阻抗數(shù)據(jù)，并將所測量的阻抗數(shù)據(jù)軌跡在圓圖上進行顯示和記錄。在PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的應(yīng)用中可以通過被測物體阻抗值的變化來實時改變中波廣播發(fā)射機天線阻抗值在圓圖中的軌跡。

在中波廣播發(fā)射機天線匹配網(wǎng)絡(luò)中可以利用PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的這一特性來實現(xiàn)天線網(wǎng)絡(luò)的測試匹配。在某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對中波廣播發(fā)射機天線匹配測試中，所應(yīng)用的PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為一種單測試通道、彩屏便攜式設(shè)備，其在對中波廣播發(fā)射機天線阻抗進行測試時其測試頻率在1kHz～120MHz，其測試頻率完全能夠滿足中波測試的需求。

在應(yīng)用某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對中波廣播發(fā)射機天線阻抗進行測試時動態(tài)測試范圍為：測插損時80dB， 回?fù)p50dB，增益為-20dB～+30dB。某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對中波天線阻抗進行實測時，由于中波發(fā)射機天線主要工作在±4.5kHz的帶寬范圍內(nèi)，實測時可以將某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的帶寬放寬到±10kHz，將某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的起始掃描頻率設(shè)置在發(fā)射機的頻率附近用以完全覆蓋發(fā)射機天線頻率。

以某發(fā)射臺頻率為例其中央臺所使用的頻率為979kHz，在某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的設(shè)置中將掃頻方案的起始頻率設(shè)置為969kHz，終止頻率設(shè)置為989kHz，以每1kHz為基準(zhǔn)設(shè)置測試點，總計21個測試點。接著選擇< 測： 回?fù)p>，按【執(zhí)行】鍵，畫面轉(zhuǎn)成阻抗圓圖，首先進行開路校正，將測試兩個夾子分開，光標(biāo)在R=0 點閃動；直到出現(xiàn)< 校：短路> 字樣， 再將測試兩個夾子短接。光標(biāo)在R=∞ 點閃動。

在使用某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行測試的過程中為了確保測試的精度，需要對某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行校零反射，在校零作業(yè)時使用某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中的校零選項來對某標(biāo)準(zhǔn)的50Ω純電阻進行檢測，PNA測試儀校零之前要確保測試儀的有效定向性與所測負(fù)載相當(dāng)。。

測試時首先將某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中的測試夾子分別與天線饋線與地線相連接，連接后某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀顯示屏圓圖中將會就饋線、匹配網(wǎng)絡(luò)、中波發(fā)射機天線所組成的天饋線系阻抗值軌跡進行顯示，利用某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀所顯示的軌跡值來對中波發(fā)射機天線進行匹配網(wǎng)絡(luò)的測試與調(diào)整，通過對電抗元件進行調(diào)整將使得整個系統(tǒng)中復(fù)合阻抗中的實部部分的阻值為50Ω，虛部部分為0。

除了直接調(diào)整外還可以先在天調(diào)室中對中波發(fā)射機天線與匹配網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)配之后再接入饋線對整個網(wǎng)絡(luò)進行重新的調(diào)配，從而使中波發(fā)射機天線能夠獲得最優(yōu)配置。在使用某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行測試時為提高測試精度可以加入反射電橋，接入在某型號PNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中的輸入和輸出端口的反射電橋?qū)⒛軌蛴行У奶岣邷y試系統(tǒng)信雜比。

3 做好中波廣播發(fā)射機天線匹配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整

在完成了對于中波廣泛發(fā)射機天線阻抗的測試后需要對其進行相應(yīng)的調(diào)整。調(diào)整時應(yīng)當(dāng)盡量確保矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀所顯示的阻抗軌跡進行集中，以確保調(diào)整后匹配帶寬能夠獲得較大的寬度。根據(jù)所測得的阻抗將分為3種不同的情況對中波廣播發(fā)射機天線進行匹配網(wǎng)絡(luò)調(diào)整：

（1）阻抗的實部為50Ω而虛部不等于0時。阻抗虛部為正值時，在這一情況下串入適當(dāng)?shù)娜菘辜纯赏瓿蓪τ谄ヅ渚W(wǎng)絡(luò)的匹配，串聯(lián)電容時可以采用并接銅皮的方式來方便地調(diào)節(jié)阻抗值。阻抗虛部為負(fù)值時，并入感抗并減窄或是改細(xì)引線。

（2）在阻抗實部阻值超過50Ω時，匹配調(diào)節(jié)將采用先并后串的調(diào)節(jié)方式，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀分別在開路和短路情況下進行測試并校正。而后接入待測負(fù)載調(diào)節(jié)并聯(lián)阻抗元件使得天線的阻抗實部軌跡落在50Ω的恒阻圓內(nèi)，并通過調(diào)節(jié)串聯(lián)電阻對阻抗進行精確調(diào)節(jié)。通過對并聯(lián)和串聯(lián)元件進行反復(fù)調(diào)節(jié)以使得中頻發(fā)射機天線的駐波比最小且全頻帶內(nèi)比較均勻。

（3）中頻發(fā)射機天線阻抗的實部小于50Ω時，將采用先串后并的匹配網(wǎng)絡(luò)方式，具體做法是先復(fù)位，重測一次。在測試端口短路時，校開路；開路時校短路。此時圓圖已成為導(dǎo)納圓圖，在此圖上對中頻發(fā)射機天線阻抗徑向相應(yīng)的調(diào)配。

結(jié)語

中波廣播發(fā)射機天線阻值由于受環(huán)境、氣候等因素的影響使得其會發(fā)生一定的波動，致使天線發(fā)射機的工作狀態(tài)并不穩(wěn)定。因此需要定期對中波廣播發(fā)射機天線進行匹配網(wǎng)絡(luò)調(diào)測，確保中波廣播發(fā)射機天線能夠獲得良好的傳輸質(zhì)量。本文就如何做好中波廣播發(fā)射機天線的調(diào)測進行了分析介紹。

參考文獻(xiàn)

[1].劉南方.PDM中波廣播發(fā)射機天線匹配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整[J].遼寧廣播電視技術(shù)，2012（2）：43-44 .

[2]李濤，賀鵬翔.中波廣播發(fā)射天線雙工匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（2）：22.

[3]張文波.大功率中波廣播發(fā)射機匹配網(wǎng)絡(luò)[J].數(shù)字傳媒研究，2012 （2）：49-52 .