林炳文
(作者單位:廣東省和平中波轉(zhuǎn)播臺)
關(guān)聯(lián)詞:中波轉(zhuǎn)播臺;自立塔小天線;天饋匹配網(wǎng)絡(luò)
中波發(fā)射天線的作用是把發(fā)射機送來的電信號高效轉(zhuǎn)化成電磁波向空中發(fā)射。自立塔式中波小天線具有占地面積小和安裝架設(shè)方便等優(yōu)點,與傳統(tǒng)的拉線塔中波天相比較,自立塔小天線節(jié)省了大量場地面積,而且播出效果和覆蓋場強略優(yōu)于相同高度的拉線塔中波天線。
廣東省和平中波轉(zhuǎn)播臺架設(shè)的一座48米高的自立塔式中波小天線,采用天饋網(wǎng)絡(luò)匹配進行雙頻共塔播出,如圖1所示。
由L01和C01組成并聯(lián)諧振,作用是對發(fā)射機通過饋線送來的747 kHz射頻信號提供通路,當改變L01的中間抽頭時可改變輸入阻抗,可更好地與饋線的阻抗相匹配;由L02和C02組成倒L射頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò),作用是隔直流防雷和阻抗變換,C2和C3可以隔直流,防止天線雷電倒送到發(fā)射機,L02可以起到泄放雷電作用;由L03和C03組成串聯(lián)諧振帶通網(wǎng)絡(luò),主要是為747 kHz提供通路,由L04和C04組成并聯(lián)諧振阻塞網(wǎng)絡(luò),主要是對另一端的輸入頻率1 170 kHz進行阻塞,由L00構(gòu)成一個預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò),L00主要有兩個作用:一是改變鐵塔的阻抗,讓兩個雙頻共塔頻率的鐵塔阻抗更接近,便以實現(xiàn)匹配;二是起到雷電直接落地泄放的防雷作用。
第一步:測量自立塔小天線747 kHz和1 170 kHz兩個頻率對鐵塔的輸入阻抗。斷開小天線與天饋網(wǎng)絡(luò)的接點,把網(wǎng)絡(luò)分析儀外殼連接地網(wǎng)銅帶,通電后正行校正。把網(wǎng)絡(luò)分析儀檢測探頭的芯線接小天線輸入端,皮線接地網(wǎng)銅帶,測得:747 kHz的阻抗ZA=40.5-j 14.5,1 170 kHz的阻抗ZA=52.6-j 6.5。
第二步,把小天線輸入端與預(yù)調(diào)電感L00的正端并聯(lián)接上,通過改變L00中間抽頭的電感量,找出一個使747 kHz和1170 kHz兩個頻率的阻抗實部都比較接近的點,經(jīng)過多次更換接點,最后找到747 kHz的阻抗ZA=48-j 12,1 170 kHz的阻抗ZA=49.5-j 11.5。找到了兩個頻率輸入阻抗的實部最接近點后,預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)對鐵塔的阻抗預(yù)調(diào)匹配就算完成了。
第三步,再次校調(diào)網(wǎng)絡(luò)分析儀,調(diào)整由L04和C04組成的阻塞網(wǎng)絡(luò),以阻塞另一個輸入端口的頻率1 170 kHz,把L04和C04并聯(lián)諧振與其他連接斷開進行獨立測試,通過改變L04中間抽頭,找出1 170 kHz的并聯(lián)諧振點。此時,由L04和C04組成的阻塞網(wǎng)絡(luò)就算測好了。
圖1 自立塔式中波小天線
第四步,測試由L04、C04和L03、C03組成的747 kHz串聯(lián)諧網(wǎng)絡(luò)。先斷開與這個串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的所有元件,將網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在747 kHz范圍中,把網(wǎng)絡(luò)分析儀與串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)連接好,調(diào)整L03電感量,讓其諧振在747 kHz,找到諧振點,就算測好了。
第五步,測試由L01和C01組成的并聯(lián)輸入諧振網(wǎng)絡(luò)。斷開與被測網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的元件,校正網(wǎng)絡(luò)分析儀并把網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在747 kHz范圍中,把網(wǎng)絡(luò)分析儀正端接到天饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端,調(diào)整L01電感量讓其諧振在747 kHz。找到諧振點,就算測好了。
第六步,天饋網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)調(diào)測量,把天調(diào)網(wǎng)絡(luò)所有的元析都連接上,把網(wǎng)絡(luò)分析儀探頭芯線連接到747 kHz的網(wǎng)絡(luò)柜輸入端口,把網(wǎng)絡(luò)分析儀的探頭皮線接地網(wǎng)絡(luò)柜輸入端口外殼。調(diào)整L02的中間抽頭改變電感量,邊調(diào)整邊觀察,適當改變L01的抽頭作為輔助,使得天饋網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗接近于饋線的特性阻抗。經(jīng)過調(diào)試,最后測得廣東省和平中波轉(zhuǎn)播臺自立塔小天線的天饋網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗是ZA=50-j 7.5,所測的天饋網(wǎng)絡(luò)的阻抗與饋線阻抗基本相等,這樣,雙頻共塔天饋網(wǎng)絡(luò)747 kHz這邊就算調(diào)試完成了。
第七步:調(diào)試另一邊1 170 kHz網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗。把747 kHz替換成1 170 kHz頻率,重復(fù)第一步至第六步的操作,可以用同樣的方法調(diào)試好另一邊1 170 kHz天饋匹配網(wǎng)絡(luò)。在1 170 kHz的網(wǎng)絡(luò)輸入端測得的阻抗是ZA=50-j 6.5。所測天饋網(wǎng)絡(luò)的阻抗與饋線阻抗基本相等,這樣,1 170 kHz這邊就算調(diào)試完成了。
第八步,試播并測試三大指標。連接固定好天饋網(wǎng)絡(luò)的所有接點,將發(fā)射機輸出端通過饋線接到天饋匹配網(wǎng)絡(luò),經(jīng)檢查連接無誤后,開啟發(fā)射機。用電聲指標測試儀測試三大指標,經(jīng)測試,兩部雙頻共塔的發(fā)射機三大指標都達到了部頒甲級標準。
第九步,送廣播音頻信號試播并觀察運行情況和監(jiān)聽。采用了哈爾濱廣播器材責任有限公司生產(chǎn)的1 kW脈寬調(diào)制發(fā)射機試播,747 kHz和1 170 kHz的兩部發(fā)射機輸出功率1 030 W,反射功率顯示2 W,經(jīng)送信號試播,能正常播出,發(fā)射機各儀表現(xiàn)示參數(shù)正常,發(fā)射機和天饋網(wǎng)絡(luò)溫度正常,經(jīng)監(jiān)聽效果很好。
目前, 48米自立塔中波小天線已正常運行兩年多,工作穩(wěn)定可靠。