基于10KW—DAM全固態(tài)中波發(fā)射機天線調配網(wǎng)絡的探析

摘 要：隨著10kW- DAM中波發(fā)射機的廣泛應用，此發(fā)射機具備了能耗低、效率高、故障少、性能好等眾多的優(yōu)點， 現(xiàn)在是我市各中波發(fā)射的主要設備。本文筆者根據(jù)個人個多年的工作經(jīng)驗，對10kW DAM發(fā)射機天線調配網(wǎng)絡作出了分析和探討。

關鍵詞：天線；網(wǎng)絡；原理；維護

中圖分類號： TJ203+.4 文獻標識碼：A

全固態(tài)中波數(shù)字調幅廣播發(fā)射機的傳輸饋線是靠高頻能量的傳輸，所以饋線特性阻抗與輸出阻抗都要得到一個完整的配合，給以保障。在天線調配網(wǎng)絡中還可以實現(xiàn)射頻倒送。天線具有互逆性，所以要挑選高大發(fā)射機做常用天線，通常會選取陷波電路控制射頻倒送。

1數(shù)字調幅工作原理

在全世界的技術范圍內，數(shù)字調幅是最有效的調制方式。其工作原理可陳述為：數(shù)字化模擬的音頻復合調制信號，在結合編碼的基礎上，實現(xiàn)擴大控制“數(shù)字化”的功率，電壓迭加功放模塊輸出之“數(shù)字”信號，保證有標準化結構的輸出系統(tǒng)，在正常情況下，維持調幅信號。在操作過程，需結合各方元素保證運行，進行諸如接口、遙控等操作，數(shù)字電路的選擇，使得在數(shù)據(jù)顯示、故障檢查等方面拋棄了傳統(tǒng)的音頻功放，D類開關為射頻部分的基本選擇，對提升整機效率，促進作用不容忽視。該機具有能耗低、效率高、故障少、性能好等優(yōu)點，可滿足廣播發(fā)射領域對廣播發(fā)射機更新?lián)Q代的要求，達到國際同類產(chǎn)品的先進水平。目前，該設備已在國內的90多個廣播電臺應用，使用效果良好。

2輸出網(wǎng)絡

輸出網(wǎng)絡必須注意以下幾點：

（1）天線調配網(wǎng)絡和射頻電纜的阻抗必須嚴格匹配，并具有良好的通帶特性；

（2）發(fā)射臺的其它發(fā)射頻率以及周邊的電臺頻率功率倒送對發(fā)射機影響必須降低到最低；

（3）天線及調配網(wǎng)絡招雷擊后，可能引起發(fā)射機場效應管損壞，必須采取多種防雷措施。

臺發(fā)射機的輸出網(wǎng)絡由帶通濾波器和T型網(wǎng)絡組成。帶通濾波由串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振組成，作用之一是圓滑濾波，以便濾除輸出信號中的不必要的雜波成分。作用之二是將合成器輸出約4Ω轉換到50Ω完成阻抗變換使輸出絡的輸入阻抗與槽路諧振阻抗相匹配。輸出網(wǎng)絡的輸出阻抗與饋線特性阻抗相匹配。阻抗匹配可使能量得到有效地傳輸，使負載獲得最大的有效功率。輸出網(wǎng)絡使發(fā)射機輸出的高頻能量在饋線中得到最佳的傳輸。因為我臺使用的發(fā)射機的功放工作在開關狀態(tài)，其電壓輸出根據(jù)付里葉分解式可得出它的第一項是基波成分，其余為奇次諧波，諧波中三次諧波振幅最大。而且次數(shù)越高振幅越小。為了抑制高次諧波向外輻射，發(fā)射機設計了僅讓基波通過的帶通濾波器。但是，為了保持較好的穩(wěn)定性，防止調制邊頻造成負載變化過大，濾波器的Q值取的較低，這樣，濾波器對三次諧波的抑制度就夠大，為了達到足夠的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡中加了三次諧波陷波器。T型網(wǎng)絡不僅完成阻抗匹配的任務而且還起到了抗擊雷電的作用。

在天線調配網(wǎng)絡中對射頻倒送也要很好的抑制，由于天線的互逆性，高大的發(fā)射機同樣也是性能良好的天線。當本臺其它發(fā)射機正在工作，或距離較近的大功率電臺正在工作時，該天線就會接收到較高的高頻電壓。這種射頻電壓倒送無論對電子管或發(fā)射機都會帶來負面影響。就發(fā)射機而言，由于場效應管工作在開關狀態(tài)，內阻低，雖然也會產(chǎn)生雜頻和串音，但起比電子管并不明顯。射頻倒送對發(fā)射機的危害有兩方面；一是射頻電壓倒送到功放電路。由于該電路工作在丁類開關狀態(tài)，要求激勵波形具有陡峭的前沿，以減小場效應管的功耗。倒送嚴重時，倒送的電壓和發(fā)射機的激勵電壓疊加在一起，使激勵波形發(fā)生畸變，管子功耗加大，瞬間損壞大量場效應管。而且由于發(fā)射機激勵和外界倒送電壓相疊加，使欠激勵、過激勵等檢測電路難以正常工作，造成播音中斷。我們通常使用陷波電路如LC串聯(lián)或并聯(lián)諧振電路可以有效抑制射頻倒送。

3天線調配網(wǎng)絡的防雷措施

天線一般是較高的建筑物，容易招引雷電。如果天線沒有得到良好的保護，由它引入的雷電對發(fā)射機和天線調配網(wǎng)絡嚴重的破壞。通常采用兩種措施，一是減少地網(wǎng)接地電阻，天線地網(wǎng)是為射頻信號提供回路，同時它也是為雷電提供通暢的入地點；二是接地要講究，地阻越小，雷擊地電壓越小，為了降低地電位差必須只有一個接地點，機房也必須集中接地。

天調網(wǎng)絡中的防雷措施除了采用石墨放球外還有加電感、電容。石墨放電球的間隙是可調的，其放電電壓的變化隨面積的增加而降低。雷電的主要能量集中在低頻和直流部分，因此在天線下并聯(lián)一只微亨級電感，應主要作為天線調配的一部分。同時為雷電提供靜電泄放通路。選擇線圈導線時直徑要盡可能粗些。加電容的作用是隔離。也是因為雷電的能量集中在低頻和直流部分，電容防止了雷電的能量通過天調網(wǎng)絡進入發(fā)射機。它的選擇是伏安量、耐壓值越大越好。

4廣播發(fā)射機輸出網(wǎng)絡注意事項

廣播轉播臺選擇的廣播發(fā)射機為10k WDAM，計算過程中，要與相應數(shù)量功放模塊的輸出功率相結合。若采用純阻做內部負載，阻值同與預期，要保證各功率場效應管開關狀態(tài)良好，并置于場效應管之上。

電流與電壓之間的相位差可高達90度，這造成場效應管較低消耗的同時，也可抬升整機效率。故在運行輸出網(wǎng)絡過程中，如下方面需要注意：

（1）嚴格控制發(fā)射臺的發(fā)射頻率，最低化周邊電臺頻率功率倒送之影響也要限制最低。

（2）在保證優(yōu)越通帶性能的同時，高效配合天線調配網(wǎng)絡的和射頻電纜的阻抗。

（3）選擇有效防雷方式，因雷擊易損傷發(fā)射機場效應管。

5廣播發(fā)射機的維護

日常的維護保養(yǎng)對發(fā)射機的安全運行具有非常積極的意義，通過一般性維護保養(yǎng)可將故障消除在萌芽狀態(tài)，從而預防重大事故的發(fā)生。這些檢查在每周例檢時進行，并在維護卡片上做好發(fā)射機的維護記錄。同時，高效運行發(fā)射設備，使故障時間最短，也需要有良好的記錄保存，這些記錄有助于保存設備的保養(yǎng)情況和定期校準設備。防塵保潔可以保持發(fā)射機各部件的清潔，安裝提供過濾空氣的過濾器，并定期清潔過濾器的金屬棉。定期檢查各個元器件及接線端子，檢查其是否有變色、斷裂、脫落、漏液、生銹腐蝕等現(xiàn)象，并檢查集成電路的接觸性。

結語

如上所述，天線調配系統(tǒng)在整個工作過程中，是一個很重要的環(huán)節(jié)，在日常的檢修維護中要引起足夠的重視。做好防護工作以免造成機器不穩(wěn)定及損害元器件。

參考文獻

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