淺析中波發射機天調網絡組成及調整

文強

（大連三零三轉播臺，遼寧 大連 116100）

中波廣播發射機以其質量指標好、整機效率高、工作穩定可靠等優點，被廣泛應用，但對工作環境要求較高。與電子管發射機相比，對天調系統中調配網絡的要求更加嚴格。雷電、風沙及鄰近頻率電波一旦竄到發射機功放級，使場效應管柵極的幅度達到(2-3)V以上，就有可能損壞功放盒中的場效應管，使輸出功率下降，甚至造成停播。因此，天饋匹配網絡除采取多重措施解決防雷問題外，一般還采用窄帶的二階帶通濾波器匹配網絡，一方面進行阻抗匹配，另一方面可對各種雜波串擾起到良好的陷波、阻隔作用。

1 天調網絡的組成

天調網絡是由匹配網絡、阻塞網絡、避雷系統等組成。(電路原理圖如圖1所示)

圖1 天調網絡電路原理

1.1 匹配網絡

匹配網絡的作用是天線的輸入阻抗和饋線的特性阻抗相匹配，匹配網絡大多由電感、電容組成，一般有T型、n型、r型等幾種。以900kHz回路為例，圖中 C6、L6、C3、L3 組成帶通濾波器，C6、L6諧振工作頻率900kHz。我臺所用饋線阻抗為75歐姆，網絡特性阻抗為50歐姆，饋線阻抗大于特性阻抗，因此采了"r"型網絡。為防止諧振回路失諧，在I6電感線圈上設置兩個抽頭，滑動抽頭可調整饋線與天線進行阻抗匹配。C3、L3是為抵消天線阻抗的虛部部分。當發射機反射增大時，調節L6使C6、L6諧振在900kHz頻率上，再調節L3使天調匹配網絡虛部為零，從而降低發射機駐波。

1.2 阻塞網絡

由于天線的互逆性，天調網絡中必須設置阻塞網絡。高大的發射天線本身是一個性能良好的接收天線，當本臺其它發射機正常工作時，該天線就會接收到較高的高頻電壓，倒送到本機功放電路，使激勵波形畸變，IR140管子功耗加大。當倒送嚴重時，倒送的電壓和發射機的激勵電壓疊加，瞬間損壞大量場效應管，造成劣播或停播。還要注意天線的互逆性。為抑制從天線方向倒送的高頻電壓，在各回路中設置阻塞網絡。阻塞網絡一般利用并聯諧振電路在諧振時阻抗無窮大的特點串人回路中，或用串聯諧振在諧振時其阻抗最小的特點并入回路中并直接入地，從而消除雙頻互相串擾。由于串聯諧振電路作為吸收網絡其阻抗受其它網絡影響不易匹配，所以，雙頻共塔電路中的阻塞網絡一般都采用并聯諧振電路。

2 天調網絡的原理分析

2.1 天調網絡設計的總體要求

為了使天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗相匹配，減少反射波，需要在天線的輸入端與饋線之間，接入一套天線調配網絡。每一個模塊又是由功率場效應管所組成，當由外因造成天線基部短路，或鄰近頻率干擾時有可能損壞場效應管。基于上述特點，對固態機天線調配網絡，除通常考慮的阻抗匹配外，還必須采取天線的防雷措施，以及增加抑制本臺鄰近頻率射頻倒送的濾波線路。由于該機功率較大，經計算可知，在天線調配網絡上會產生很高的電壓，因此抑制射頻倒送的線路不設計在天調網絡中，而把它安裝在機器內部的輸出網絡之后，以降低成本和提高可靠性。

2.2 天調網絡的防雷措施

對雷電來講，其電流脈沖峰值一般可達20000A，脈沖寬度為20-l00ps，脈沖上升沿時間為5s，主要能量是直流和低頻，所以必須根據雷電的特點設置防雷措施。首先，保留原天線底座處的放電球，另在天饋調配室內，從天線輸入端接入一對石墨放電球E2，它有良好的放電特性，其間隙可根據實際工作電壓大小進行調節。應用石墨放電裝置，減少了天線基座上雷擊引起的放電電壓的變化，這種變化的減小，可以避免發射機功率放大器中使用的半導體器件的損壞，也減小了發射機在保護動作發生前由本身輸出功率引起的放電次數。其次，天線串接微亨級電感線圈Lo+L1到地，用它代替傳統的毫亨級靜電泄放線圈，為天調網絡提供一個對地靜電放電通路。由于電感線圈是由粗銅管繞制的，而且銅管長度比較短，其電阻分量很小，雷電中的部分能量也可通過Lo+L1入地。原來用毫亨級的靜電泄放線圈，在中波波段上不會影響天線阻抗的匹配，現在用微亨級的線圈，要考慮它對整個網絡的影響，在這里它既是防雷元件又是調配元件。再次，在調配網絡中加入隔直電容C0，它對高頻輸出通路無妨礙，但對雷電可起到良好的隔離作用，阻擋雷電的能量進入饋線和發射機。

3 天調網絡的調整及注意事項

功放單元的場效應管工作在低電壓的狀態，激勵電壓比較小，外界干擾很容易造成場效應管的損壞。因此，發射機設有多重保護電路，如高駐波保護電路，能在駐波比增大時有效地控制發射機縮減功率或封鎖功率輸出。即當駐波比>1.2時，由時鐘發生器控制計數器計數，并控制發射機RF輸出連續下降；當駐波比>1.5時，立即壓縮發射機RF輸出到零。雖然天調網絡做得比較精細，但由于發射天線、地網及天調網絡的參數受季節、氣候、溫度等外界因素變化影響較大。所以，在技術維護管理工作中，要根據本地的實際情況適時地對天調網絡進行調整，從而保證天調系統與發射機良好地匹配。入射電壓一般在llV至l2V之間，而反射電壓在0.3V以下，此時駐波比≤1.05。在檢修中，當發現哪部發射機的反射電壓變大時，則可對其相應的天調網絡進行調整。調整時，如果是900kHz的發射機，則應先調節L的中心抽頭，每調節一次，開機測量一次入／反射電壓值。經多次調節后使入射電壓達到最大，而反射電壓降至最低。如仍不能達到要求值，則可再調節L左端在L上的位置，從而達到最佳匹配，使駐波比降至1.2以下。實踐證明，通過調節這兩個點，可以使反射電壓降至0.1V以下，駐波比在1.0l--1.02之間。天調網絡的調整，是一項耐心細致的工作，要反復調整才能獲得最佳效果。由于一般小臺均沒有網絡分析儀等調整天調系統的儀器，因此，在調整過程中，只能調節上述幾個點，其它部分如阻塞網絡、避雷線圈等，即使是引線的自然狀態也絕對不能改變。否則，將會使調整工作前功盡棄，造成停播。

4 結語

天調網絡是發射機的最末級的網絡，所以天調網絡的調試尤為重要，若要做好天調網絡的調試工作，就要掌握天調網絡的組成。只有了解天調網絡的組成及調整方法，才能實現最大的經濟價值和社會價值。

[1]樊力，何耀立.全固態中波發射機天調網絡的應用[A].2006全國廣播電視發射技術論文集（1）[C].2006年.

[2]中波天線與天調網絡的設計.內蒙古廣播與電視技術，2006年01期.