嚴(yán)小芬

（湖北省廣播電視局荊門中波轉(zhuǎn)播臺(tái)，湖北 荊門 448000）

0 引 言

中波廣播的傳輸方式為地面波繞射。通過電離層的反射波實(shí)現(xiàn)有效傳播，發(fā)射機(jī)的功率增加，進(jìn)而提高傳輸距離并增強(qiáng)了波的繞射能力。中波發(fā)射機(jī)、天饋線系統(tǒng)、電源設(shè)備和其他輔助設(shè)備共同構(gòu)成中波廣播發(fā)射系統(tǒng)。現(xiàn)階段，在我國固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)原理方面，主要使用的調(diào)制方法為數(shù)字調(diào)制和模擬調(diào)制。全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的維修相對(duì)簡單且效率更高，但其所使用的MOSFET管具有較差的抗干擾能力，耐壓能力也不強(qiáng)，這樣會(huì)造成防雷效果不夠良好，天饋線系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性也會(huì)受到影響。如何有效、合理調(diào)試天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，最大深度降低干擾，確保運(yùn)行的效率與質(zhì)量，是本文需要重點(diǎn)分析的問題。

1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原理

1.1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的總體要求

為使天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗相匹配，降低反射波，需要在天線的饋線與輸入端之間安裝天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)。模塊都是通過場效應(yīng)管組合而成，如果天線基部出現(xiàn)短路或者存在鄰近頻率干擾，都會(huì)導(dǎo)致場效應(yīng)管損壞。根據(jù)上面的特點(diǎn)而言，針對(duì)固態(tài)機(jī)天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的情況，除了考慮阻抗匹配外，還應(yīng)運(yùn)用天線實(shí)現(xiàn)防雷處理，同時(shí)需要針對(duì)鄰近頻率射頻倒送的濾波線路加強(qiáng)抑制。因?yàn)檫@種機(jī)器的功率較大，通過計(jì)算可以了解到，天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)上會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電壓，所以抑制射頻倒送的線路不應(yīng)在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)，而是在內(nèi)部輸出網(wǎng)絡(luò)之后安裝，這樣不僅可以提高可靠性，而且可以降低成本。

1.2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷措施

雷電的電流脈沖峰值一般可以達(dá)到20 000 A，脈沖寬度為20～l00 ps，脈沖上升沿時(shí)間為5 s，主要能量以低頻和直流的形式存在，一定要按照雷電的特點(diǎn)合理安裝防雷裝置。首先，一定要保留方點(diǎn)球，在天饋調(diào)配室中天線的輸入端口接入石墨方點(diǎn)球。這種方點(diǎn)球的放電特性較好，同時(shí)可以按照工作的實(shí)際情況調(diào)整間隙。將石墨方點(diǎn)球安裝在設(shè)備上，能夠降低雷電對(duì)機(jī)電設(shè)備的損傷，同時(shí)減小發(fā)射機(jī)在保護(hù)動(dòng)作發(fā)生前因本身輸出功率引起的放電次數(shù)[1]。

其次，天線串接微亨級(jí)電感線圈到地，用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)的毫亨級(jí)靜電泄放線圈，搭通天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的對(duì)地通路。因?yàn)殡姼芯€圈的材料為粗銅管，并且長度短、電阻較小，所以接觸雷電后，一部分能量可以通過電感線圈接地。之前使用的毫亨級(jí)靜電泄放線圈在中波波段上不會(huì)對(duì)天線阻抗匹配造成影響，但目前使用的微亨級(jí)線圈需要考慮將其影響考慮在內(nèi)，在這種配置的情況下，不僅具備防雷作用，還屬于調(diào)配元件。將隔直阻容加入到調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中同樣能夠產(chǎn)生相應(yīng)效果，能夠合理輸出高頻，但針對(duì)雷電的低頻能夠起到隔離作用[2]。

2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的組成包含阻塞網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)以及避雷系統(tǒng)三部分。匹配網(wǎng)絡(luò)一般由電容與電感組成，分為T型、n型、r型等，主要功能是匹配特性阻抗與輸入阻抗。對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)而言，需要設(shè)定阻塞網(wǎng)絡(luò)，主要因?yàn)樘炀€具有互逆性，繼而造成了停播或者劣播的情況。此外，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)具有較大的發(fā)射天線，會(huì)接收較高的高頻電壓，如果直接向本機(jī)功能放電路中倒送，就會(huì)導(dǎo)致波形發(fā)生嚴(yán)重畸變，一旦情況嚴(yán)重，將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成大量場效應(yīng)的損壞，從而造成停播現(xiàn)象。阻塞網(wǎng)絡(luò)可以在并聯(lián)諧振電路阻抗無窮大時(shí)串入回路并直接入地，通過相互干擾達(dá)到效果[3]。

3 影響天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的因素

全固態(tài)發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)會(huì)受到來自多方面因素的干擾，雷電、風(fēng)沙以及匹配情況等，都會(huì)影響天調(diào)網(wǎng)絡(luò)具體的運(yùn)行質(zhì)量與效果。如果周圍環(huán)境中的頻率塔較多，還應(yīng)針對(duì)阻塞進(jìn)行考慮。因?yàn)樘煺{(diào)網(wǎng)絡(luò)具有較多的諧振回路，所以在元器件中產(chǎn)生的回路電流較大，由此將會(huì)產(chǎn)生更多的熱能耗。過高的熱能耗會(huì)影響天線的發(fā)射功率，影響廣播發(fā)射質(zhì)量。熱能耗的增加會(huì)導(dǎo)致其他元器件工作環(huán)境的溫度升高，對(duì)元器件的正常使用造成影響，出現(xiàn)較大的參數(shù)變化[4]。

一旦元器件的參數(shù)發(fā)生變化，阻抗變換值也會(huì)隨之改變，發(fā)射機(jī)輸出回路就會(huì)存在失配的情況。如果元器件的回路電流增加，繼而導(dǎo)致天調(diào)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)較大熱耗，可以通過使用電橋冷調(diào)的方式確保天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。這種方式的維持時(shí)間不能長久，發(fā)射表會(huì)在幾分鐘后出現(xiàn)變化，輸出功率下降趨勢明顯。通過阻抗調(diào)解會(huì)導(dǎo)致反射功率降低，但并不會(huì)完全下降。上述因素會(huì)嚴(yán)重影響天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，對(duì)中波發(fā)射機(jī)的正常工作造成不利影響。

4 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的改進(jìn)方法

4.1 依據(jù)運(yùn)行環(huán)境制訂調(diào)整方案

因?yàn)楣Ψ艈卧獔鲂?yīng)管的工作電壓較低，激勵(lì)電壓也不高，對(duì)于外界干擾非常敏感，一旦干擾過大就會(huì)出現(xiàn)損壞，所以中波發(fā)射機(jī)的保護(hù)電路非常多。盡管天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的精細(xì)度比較高，但由于發(fā)射天線、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)以及地網(wǎng)等受到了溫度、濕度、氣候以及季節(jié)的影響，因此維護(hù)管理過程中應(yīng)因地制宜進(jìn)行調(diào)整，這樣才能夠確保天調(diào)網(wǎng)絡(luò)保持最佳匹配狀態(tài)[5]。

維護(hù)者應(yīng)充分了解當(dāng)?shù)貧夂蚯闆r，制訂合理的維護(hù)計(jì)劃，適當(dāng)調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。這需要維護(hù)者熟悉當(dāng)?shù)貧夂?，了解安裝好的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，一旦氣候發(fā)生變化，能夠在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，確保發(fā)射機(jī)與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的良好匹配。維護(hù)人員還應(yīng)以充分了解雷電特點(diǎn)為基礎(chǔ)，設(shè)置專業(yè)的防雷裝置，在網(wǎng)絡(luò)調(diào)配過程中，適當(dāng)融入隔離電容，發(fā)揮更好的隔雷效果。檢修過程中，檢修人員一定要仔細(xì)認(rèn)真，重視中波發(fā)射表的變化情況，如果反射電壓增加，就要調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整過程中需要具備一定的耐心。

4.2 優(yōu)先選用合理系數(shù)的元器件

設(shè)計(jì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的過程中，一定要充分考慮熱耗，確保簡單的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣能夠方便調(diào)試與維護(hù)。針對(duì)有需求的元器件，合理分類整理與放置，根據(jù)標(biāo)記的內(nèi)容在天調(diào)架上進(jìn)行安裝。安裝的連接部分應(yīng)使用粗銅管或者銅皮，安裝的各個(gè)元器件端部應(yīng)確保圓滑，避免存在尖端打火的情況，元器件各個(gè)接觸面應(yīng)保證寬平。安裝元器件時(shí)，電抗器件值可能會(huì)發(fā)生輕微變化，導(dǎo)致耗損電阻變大；因此，電感線圈不能存在短接現(xiàn)象。不論單層或者多層安裝，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)電感元件都應(yīng)保證垂直的位置，防止出現(xiàn)線圈互感的情況。

設(shè)計(jì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的過程中，一定要選擇溫度系數(shù)較小的元器件，增加線圈銅管直徑，這樣才能降低損耗。采用合理的電容，降低天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中存在的熱耗情況，確保運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。取消沒有明顯回饋信號(hào)的阻漏網(wǎng)絡(luò)，用一定的方法降低串壁或者并壁電流。不僅要滿足天調(diào)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的需求，而且要設(shè)定電容的安全限度，保證運(yùn)行的可靠性，一旦出現(xiàn)問題能夠快速處理。定期檢查天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的絕緣體表面，避免出現(xiàn)放電或者過熱的情況，定期檢查對(duì)地線路，確保防雷裝置的正常運(yùn)行。

4.3 嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)行通路調(diào)試流程

調(diào)試天調(diào)網(wǎng)絡(luò)提通常都是因?yàn)榘l(fā)射機(jī)異常，所以調(diào)試的首要目標(biāo)在于實(shí)部調(diào)試，之后進(jìn)行虛部調(diào)試，通過多次不間斷調(diào)試標(biāo)記各調(diào)試部位。另外，必須在發(fā)射機(jī)斷電的情況下進(jìn)行調(diào)試，確保天調(diào)網(wǎng)絡(luò)斷電，以保障調(diào)試人員的安全。調(diào)試過程必須遵守調(diào)試守則，合理調(diào)整放電球之間的距離，保證調(diào)試的安全與可靠，尋找網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的問題所在，及時(shí)修理維護(hù)。

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)安裝成功后，各個(gè)通路都需要進(jìn)行調(diào)試。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)匹配以通路調(diào)試為基本依據(jù)，按照阻塞粗調(diào)、網(wǎng)絡(luò)粗調(diào)、細(xì)調(diào)、阻塞細(xì)調(diào)、網(wǎng)絡(luò)精調(diào)和復(fù)測的步驟進(jìn)行。阻塞粗調(diào)可用發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)載頻場強(qiáng)，以實(shí)現(xiàn)天線控制耦合接收為基礎(chǔ)，人工控制信號(hào)強(qiáng)度，針對(duì)以上頻率的阻塞網(wǎng)進(jìn)行合理粗調(diào)。粗調(diào)比較簡單，直接運(yùn)用天線阻抗測試儀就能輕松完成，而細(xì)調(diào)可利用電橋調(diào)試匹配網(wǎng)絡(luò)。完成網(wǎng)絡(luò)調(diào)試后，可以依據(jù)之前匹配網(wǎng)絡(luò)細(xì)調(diào)的方法細(xì)調(diào)阻塞網(wǎng)絡(luò)。為了能夠讓匹配效果達(dá)到最佳，需將發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)輸出柜機(jī)頂端口處的阻抗調(diào)至50 Ω，但實(shí)際工程運(yùn)用中，很難真正完全調(diào)至50 Ω純電阻，此時(shí)調(diào)至±5 Ω范圍內(nèi)即可滿足要求。全部調(diào)試完成后，應(yīng)復(fù)測各點(diǎn)的阻抗和天線阻抗，做好記錄以便為日后保養(yǎng)、維修和升級(jí)提供參考。

5 結(jié) 論

隨著科技的快速發(fā)展，中波廣播發(fā)射機(jī)不斷更新?lián)Q代，各種功能日趨完善?，F(xiàn)階段，中波廣播發(fā)射機(jī)在我國電視播出中得到廣泛應(yīng)用。通過改進(jìn)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行，維持中波廣播發(fā)射機(jī)的已有優(yōu)勢，不斷彌補(bǔ)不足，提高中波廣播發(fā)射機(jī)的適用性和實(shí)用性，是相關(guān)產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。因?yàn)樘煺{(diào)網(wǎng)絡(luò)是發(fā)射機(jī)最末級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，所以天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試尤為重要。要做好天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試工作，就要掌握天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的組成，只有了解天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的組成及調(diào)整方法，才能運(yùn)用中波廣播發(fā)射機(jī)創(chuàng)造社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。