張福才
(作者單位:新疆廣電局節目傳輸中心637臺)
中波發射機天線網絡技術探討
張福才
(作者單位:新疆廣電局節目傳輸中心637臺)
以中波發射機為主題,對其天線網絡相關技術進行討論。首先,從概念、構成、特征及基本原理等方面對其進行簡要概述,主要從發射機干擾來源、機理方面展開分析,重點闡述如何解決發射機方面出現的問題。希望通過論述,可以引起更多的交流與討論,為該方面的研究提供一些可資利用的信息。
中波發射機;天線網絡技術;多頻共塔模式
隨著社會進步、時代發展與科技創新,中波無線電波從被發現到研究,再到中波無線電波得到廣泛應用,經歷了較長時間,現在主要應用在航空技術、通信技術等方面。在中波無線電波傳輸方面需要配套設備加以輔助。發射機屬于信號頻率發射裝置,從通信科技研究的角度看,在中波發射機的研究領域,最重要的還是對其天線網絡技術的探析。
在中波發射機天線網絡技術研究方面,急需解決的問題就是干擾因素的影響,如發射機的干擾等,因為當下的數字電路、小型化裝置等,不可避免地要求具備復雜的電路以及更高的內部集成。此外,電源模塊、電子開關和放大器等,都可以產生較大的干擾。所以,電磁兼容的好壞就成了發射機性能的關鍵。
在發射塔少、機器多的情況下,只能采用兩機分塔的方式。而發射頻率本身約束、塔距近、頻率多等,也給發射過程也是嚴重的來了干擾。從中波臺發展趨勢來看,多頻率發射機共塔模式是其未來的主要發展方向,其中需要克服的問題則是對于多頻干擾的抑制與消除。在這種情況下,首先應該對發射機的內外部電磁環境加以分析,干擾因素有時是單獨影響,有時是共同干擾;還有時是內部干擾,也有外部干擾。因此需要對干擾源進行確定。從內部看,電磁環境復雜,如繼電器、數字單片機等,干擾源在每個組件中都可能以1個或者多個發揮影響,而且在某個時刻也會共同分發干擾信號。從外部方面看,發射機到接收機,需要通過信道傳輸來實現,因而在振動信號方面,屬于獨立作用,而RF信號傳輸則需要利用電纜來達到射頻延伸,即將阻塞網絡、匹配網絡放在一個整體中,使其共同發揮作用,從而達到降低干擾的目的。
從上面的分析可以看出,問題在于如何克服多頻共塔模式下的干擾因素。對此,應該從網絡設計、系統操作過程兩大方面進行分析研究,并找到解決方法。如正確設計匹配網絡、阻塞網絡;合理選擇陷波網絡;做好發射臺工作過程中的設備維護與網絡檢修保養等。在現實的系統操作方面,通過對天線網絡中的接地點、饋線接地點的有效維護,也可以達到減少電磁波干擾的目的。
2.1應該設計正確的匹配網絡、阻塞網絡
因為在“多頻共塔”這種常見情況下,要想保證中波發射臺的廣播信號質量,就必須解決干擾源問題,而解決的辦法就是進行網絡的調配,因此應正確進行匹配網絡的設計。具體來看,影響廣播信號質量的原因在于頻率間隔遠、塔底輸入電阻差異大,所以,若采用分離天線底部直接分開的方式,則有可能出現信號堵塞網絡方式,浪費較大,也會出現對穩定性的破壞,泄露電壓差也可能造成新的干擾,因而,應該將天線、饋線進行阻抗匹配,從而達到高頻能量的有效傳播。
2.2選擇合理的陷波網絡
在這方面的合理設計,有助于對其他頻率的吸收,其主要的部位在于共同的串聯諧振濾波器、并聯諧振濾波器和帶通濾波器。其吸收對象主要是主頻率之外的干擾頻率,這3種濾波器都可以有效達到對干擾頻率的吸收、降低。從通常的經驗看,多頻共塔模式中,干擾頻率并不多,但干擾強度大,因而應該選擇串聯與并聯式諧振濾波器。
2.3從發射臺工作過程方面減少干擾
一方面,在濾器網絡形式的合理設計與匹配網絡、阻塞網絡的正確設計之下,可以減少電磁波干擾;另一方面,在現實的系統操作方面,通過對天線網絡中的接地點、饋線接地點的有效維護,可以達到減少電磁波干擾的目的。一般可以采用清潔發射器、檢修網絡和接線排等方法,還可以選用更具品質的音頻傳輸線。另外,需要對天氣、接地環境、各板塊接地點等進行跟進觀察,確保及時發現問題,及時解決問題,如此便可以從兩個方面,共同為發射任務提供保障,為廣播信號的傳輸質量提供保障。
從中波發射臺發展趨勢看,多頻率發射機共塔模式是其未來的主要發展方向,其中需要克服的問題則是對于多頻干擾的抑制與消除。因此,應該設計與之相匹配的網絡、阻塞網絡,以達到這個目的;同時,應在設備的維修和系統的維護方面,采取一些其他的措施,如屏蔽等,將干擾降至最低。
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[2]陳光宇.TSD-10DAM全固態中波發射機天線零位過高的原因[J].西部廣播電視,2014(10).