曲尼桑姆

（西藏自治區(qū)廣播電視局拉薩中波轉(zhuǎn)播臺，西藏拉薩 850000）

0 引言

中波廣播發(fā)射機的質(zhì)量指標良好，且工作穩(wěn)定可靠，使用比較廣泛，對工作環(huán)境的要求比較高。另外，風(fēng)沙、雷電等影響發(fā)射機功放機，會提高場效應(yīng)管柵極幅度，損壞功放盒中場效應(yīng)管，降低輸出功率。因此，可以利用多種措施使匹配網(wǎng)絡(luò)的防雷問題得到解決，還能夠利用窄帶二階帶通濾波器匹配網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)匹配阻抗，對雜波串?dāng)_具有良好的阻隔作用[1]。

1 中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的概述

1.1 中波

在對中波發(fā)射機分析過程中，首先要對中波的含義進行明確。中波是一種無線電波，頻率設(shè)置為2000kHz ～3MHz，頻段范圍在526.5 ～1606.5kHz，發(fā)射帶寬設(shè)置為9kHz。中波傳輸距離一般是幾百公里，本地近距離傳輸使用無線電廣播信號傳輸比較方便。

1.2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)

不同于電子管等傳統(tǒng)發(fā)射機，全固態(tài)中波發(fā)射機的維護比較方便，并且效率比較高，利用金屬一氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是連接發(fā)射天線和發(fā)射機輸出饋線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)發(fā)射天線輸入端阻抗匹配，從而補償發(fā)射天線阻抗。在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計針對性的防雷措施，促進全固態(tài)中波發(fā)射機的運行正常。在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中，要求具備高穩(wěn)定性、可靠性與耐久性的抗干擾性、撇皮狀態(tài)和防雷技術(shù)，頻率特性良好，駐波>1.1，損耗>0.5dB，使全固態(tài)中波發(fā)射機平穩(wěn)運行在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中。

全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)由匹配網(wǎng)絡(luò)、預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)、阻塞網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成，在對阻塞網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中要重視天線的互逆性。發(fā)射機在運行過程中會改變波形變化，對發(fā)射機的運行造成影響。因此，要利用阻塞網(wǎng)絡(luò)和諧振電路的并聯(lián)保護雙頻網(wǎng)絡(luò)，避免對運行造成干擾。通過匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置輸出饋線電阻和中波發(fā)射機網(wǎng)絡(luò)，使中波發(fā)射機能夠正常的運行。預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)通過電線低端連接天線阻抗和電感，實現(xiàn)適當(dāng)電抗的創(chuàng)建，通過預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計匹配網(wǎng)絡(luò)。通過吸收網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)避雷，限制電路電壓的上升率，避免設(shè)備故障。

1.3 輸出網(wǎng)絡(luò)

在中波發(fā)射機輸出網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程中，全固態(tài)中波發(fā)射機通過奇次高頻率和基頻不同的方式運行，在輸出網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用過程中充分發(fā)揮高次諧波的對外輻射作用[2]。

2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的工作原理

2.1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

以亞東中波轉(zhuǎn)播臺為例，在此臺站鄰近范圍設(shè)置1098kHz 的中波天線，臺站現(xiàn)有中波發(fā)射機載波頻率設(shè)置為846kHz，輸出網(wǎng)絡(luò)和饋線的阻抗為50Ω，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。此天調(diào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括匹配網(wǎng)絡(luò)、避雷系統(tǒng)、泄露網(wǎng)絡(luò)和阻抗網(wǎng)絡(luò)。匹配網(wǎng)絡(luò)由兩個電感線圈和電容構(gòu)成，在天線和饋線之間設(shè)置阻抗匹配，從而使天線能夠高效運行；泄露網(wǎng)絡(luò)由電容和兩個電感線圈構(gòu)成，使高頻中波天線的信號泄露在地面，屏蔽干擾；阻抗網(wǎng)絡(luò)通過電感和電容線圈構(gòu)成并聯(lián)諧振回路，從而攔截多頻、雙頻反饋導(dǎo)致的干擾；避雷系統(tǒng)將MH 防雷線圈設(shè)置到天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中，從而有效保護中波發(fā)射機和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備。

圖1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

2.2 運行原理

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)天線互逆性設(shè)置阻塞網(wǎng)絡(luò)，接收天線為發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)，具備良好的性能。如果發(fā)射機運行正常，就會接收高頻電壓，并且在發(fā)射機電路中倒送，改變波形。如果長時間發(fā)送，會使波形改變，限制發(fā)射機的播出。利用阻塞網(wǎng)絡(luò)連接諧振電路，屏蔽雙頻電路的干擾，使此問題得到解決。

匹配網(wǎng)絡(luò)是饋線與輸入阻抗高度匹配性，通過電容和電感構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，匹配網(wǎng)絡(luò)保證天調(diào)網(wǎng)絡(luò)線路的匹配性和發(fā)射機運行過程中的可靠性與平穩(wěn)性。避雷系統(tǒng)是天線運行過程中的雷電特性，在天線中使用避雷系統(tǒng)，規(guī)避雷電的不良影響。普通天調(diào)網(wǎng)絡(luò)能夠設(shè)置多樣化防雷系統(tǒng)，可以進一步提高規(guī)避雷擊的概率和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運行過程中的平穩(wěn)性，能夠滿足全天候工作的需求，設(shè)置天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中的雷電、靜電泄放電路等。

2.3 設(shè)計條件

中波傳輸在正常情況下會受傳輸頻率與場地設(shè)計因素等限制，天線占地面積比較小。但是要充分考慮當(dāng)?shù)厍闆r，對天線占地面積進行調(diào)整。正常情況下，全固態(tài)中波發(fā)射機網(wǎng)絡(luò)對天線設(shè)計的要求比較高，所以要解決變頻反射與干擾問題。首先，減少反射量，與實際情況結(jié)合，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)天線電阻頻率會根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)條件變化波動。假如網(wǎng)絡(luò)參數(shù)不合理，就需要增加發(fā)射量。因此，要在天線中設(shè)置阻塞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部控制能力與抵御能力增強。另外，保證設(shè)備頻帶寬度，降低阻抗對實際運行的影響。在網(wǎng)絡(luò)部署過程中，要在接地網(wǎng)絡(luò)線中串聯(lián)磁環(huán)。在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)頻率調(diào)制時，實現(xiàn)電感器件與隔離電容的設(shè)置，使網(wǎng)絡(luò)防雷能力得到提高。

3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的維護

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的維護主要是常規(guī)檢查調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中各個回路電感量，使陷波支路和阻塞回路處于諧振的狀態(tài)。一般使用高頻電橋或者導(dǎo)納儀對網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整，如果沒有此類儀器，可以使用示波器實現(xiàn)日常維護與調(diào)整。示波器可以根據(jù)發(fā)射機反射功率指數(shù)對天饋調(diào)配網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整，實踐證明此方法有效，能夠使天饋系統(tǒng)高質(zhì)量運行。

3.1 輸出網(wǎng)絡(luò)故障的維護

發(fā)射機輸出網(wǎng)絡(luò)包括T 型阻抗微調(diào)網(wǎng)絡(luò)與二階帶通濾波器，能夠解決輸出網(wǎng)絡(luò)電容破裂等問題。電容和銅皮連接端出現(xiàn)斷裂時，在對電容更換后，發(fā)射機開機功率無法達到10kW 標準功率，就說明網(wǎng)絡(luò)失諧，需要對網(wǎng)絡(luò)重新調(diào)整，實現(xiàn)阻抗匹配，具體方法如下。

第一，測阻抗。斷開濾波器串聯(lián)諧振輸入端的A 點，連接發(fā)射機輸出銅棒，對網(wǎng)絡(luò)分析儀校準后的測試線接輸入端，測得復(fù)數(shù)阻抗為3.3 ～6Ω，不在標準范圍。

第二，先冷調(diào)虛部線圈為0Ω，移動線圈中的A 點連接夾頭，位置改變后，固定夾頭網(wǎng)絡(luò)分析儀，分析A 點阻抗。此操作步驟不斷重復(fù)，如果虛部數(shù)值比較大，需要反方向移動夾頭，調(diào)整虛部為0Ω，實際最佳值為-0.6Ω。

第三，通過熱調(diào)尋找電流最大點，利用網(wǎng)絡(luò)分析儀將虛部阻抗測試調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)，連接L101A 點和發(fā)射機輸出銅棒，實現(xiàn)微調(diào)，尋找電流最大值的電。在發(fā)射機開高壓后，電流指數(shù)設(shè)置為40A。關(guān)機后，根據(jù)冷跳槽設(shè)置移動A 夾頭的位置，使夾頭固定，觀察高壓電流的位置，如果電流小于40A，就要在反方向移動夾頭。如果電流過大，繼續(xù)朝著同方向移動夾頭，對電流變大的情況進行分析，重復(fù)操作直到電流越來越小。開機后最大值電流設(shè)置為45A，由于能夠?qū)崿F(xiàn)精確微調(diào)，每次夾頭移動的距離不能太多。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析儀對阻抗進行調(diào)整，尋找電流最大點，調(diào)整串聯(lián)諧振線圈接入量，觀察發(fā)射機電流表數(shù)值變化趨勢，尋找最匹配和最合適的點，濾除發(fā)射機輸出銅棒感應(yīng)高次諧波。

第四，如果電流在發(fā)射機滿載時為50A，就要對并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整，提高復(fù)數(shù)阻抗實部到4Ω 左右。網(wǎng)絡(luò)分析儀對線圈輸入端的A 點進行測試，顯示實部阻抗，對輸出網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)諧振線圈進行反復(fù)調(diào)整，使實部為4Ω。重新固定連接后開高壓，功率上升為9kW，電流上升為49A，功放模塊為18 塊。此時結(jié)束調(diào)整，發(fā)射機工作正常，各項指標滿足實際需求[3]。

3.2 阻抗測量調(diào)整

第一，根據(jù)各廣播電視臺實際情況對合適高頻電橋測量的饋線和饋管實際阻抗進行選擇。

第二，分析中波發(fā)射機四周可能會造成影響的設(shè)備并且記錄，使后期相應(yīng)的調(diào)整更加方便。

第三，針對數(shù)據(jù)分析匹配、抑制回饋、抗雷等問題，對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進行計算和設(shè)計。

第四，整理需要的網(wǎng)絡(luò)元件，并且使用分類標記，根據(jù)標記在相應(yīng)天調(diào)架中安裝。在安裝過程中要注意：使用寬銅皮或者粗銅管連接各網(wǎng)絡(luò)元件，使端部位保持圓滑，避免尖端打火，使接觸面寬平，提高接觸性能；在進行安裝時，改變電抗器件值，使電阻損耗增加。即便是接短路圈數(shù)低，也要重視損耗電阻，避免空余部分出現(xiàn)短接等情況；電感線圈最低的位置要避免和大面積金屬板過近，鋁板能夠代替網(wǎng)絡(luò)元件金屬板；在進行安裝時要重視電感線圈短路夾，利用線圈中心實現(xiàn)短接位置的設(shè)置，降低引線電壓。

第五，在對網(wǎng)絡(luò)和發(fā)射饋線線路連接時，利用示波器、高頻電橋、高頻信號發(fā)生器等設(shè)備調(diào)試，全面測量電抗補償電路和抑制回饋電路參數(shù)。以上電路部分在匹配調(diào)整過程中不需要進行網(wǎng)絡(luò)調(diào)配，在損耗過大時根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié)即可。

第六，匹配調(diào)整。一般情況下，天饋線系統(tǒng)中使用的匹配典型電路包括G 型、P 型、T 型網(wǎng)絡(luò)。P 型和T 型網(wǎng)絡(luò)的主要目的是選擇合適Q 值添加第三臂，Q 值并不是數(shù)值，而是允許的范疇。在設(shè)計電路實現(xiàn)匹配調(diào)整的過程中，并不需要詳細調(diào)整第三臂。在調(diào)整過程中，如果ZC接近臨界值，就會出現(xiàn)引線電感。在后期調(diào)整過程中，電橋測試點要設(shè)置在天調(diào)室電纜插座中，與銅管預(yù)留數(shù)歐電抗值進行連接，從而保證調(diào)整數(shù)值的精準性。在完成調(diào)測工作后，連接饋管和天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。

第七，在饋線初始端口位置阻抗測量過程中，根據(jù)電橋進行測量，測量詳細數(shù)值要在規(guī)定的范圍內(nèi)。

第八，在最后調(diào)試過程中，此部分電路利用機房發(fā)射機和饋線連接，實現(xiàn)調(diào)試開機。一般情況下，反射功率指示數(shù)值比較小，發(fā)射機在工作后溫度會改變，所以要立刻停機，對匹配網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)元件、線座和節(jié)點進行檢查，觀察是否具有接觸不良和熱損耗過大的情況，如果出現(xiàn)問題，要根據(jù)實際情況進行調(diào)整[4]。

4 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的使用

4.1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運行中的影響因素

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運行過程中會受到抗干擾、防雷等因素的影響，所以要充分考慮天調(diào)調(diào)試網(wǎng)絡(luò)障礙。在操作過程中，諧振網(wǎng)絡(luò)會存在大回路電流，導(dǎo)致系統(tǒng)熱能損失增加，還會降低發(fā)射機發(fā)射效率，對發(fā)射機中繼傳輸方案造成影響[5]。

4.2 設(shè)計策略

在設(shè)計天調(diào)網(wǎng)絡(luò)過程中，要根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)元件特性進行分析。在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中，要堅持簡單方便原則，簡化不必要的程序，使調(diào)試、維護、安裝更加方便。在選擇元件的過程中，綜合考慮元件溫度系數(shù)的影響。為使運行電阻值損失降低、線圈直徑增加，選擇Q 值高的電容器，保證日常運行的穩(wěn)定性。如果在調(diào)試過程中沒有明顯的網(wǎng)絡(luò)反饋信號，就要取消[6]。

在操作過程中開展布線處理，充分利用銅管、銅帶等元件。在部件連接時，重視連接的良好性、安全性和完整性，避免分叉和操作過程中出現(xiàn)安全隱患。在完成全部環(huán)節(jié)后，實現(xiàn)日常調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試運行。若沒有異常情況，即可投入使用，避免因為異常情況出現(xiàn)故障，造成經(jīng)濟損失[7]。

5 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)也獲得快速發(fā)展。但是，在使用過程中還要解決存在的部分問題。無論是使用人員還是研發(fā)人員都不能掉以輕心，要重視天調(diào)網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性，并且要求多方及時溝通，共同解決出現(xiàn)的問題。