侯 娟
(作者單位:新疆新聞出版廣電局904臺)
中波天線網絡的設計與調試
侯 娟
(作者單位:新疆新聞出版廣電局904臺)
摘 要:為提高廣播電視的安全播出水平,尤其是停播率問題的控制,我們需要保證中波天線網絡射頻功率信號發送穩定。對此,本文將從中波天線網絡的設計和調試入手,目的是通過設計和調試工作,進一步提升網絡射頻功率信號發射的可靠性和有效性。
關鍵詞:中波;天線;網絡;設計;調試
中波天線網絡在運行過程中,輸出功率有負載和阻值兩個方面因素限制,在設計時,必須考慮網絡運行的理想狀態,同時兼顧在場效應的負面影響,譬如電壓、電流相位差等,否則無法提高整機的效率。按照該標準設計中波天線網絡,要嚴格遵循以下的幾點程序標準。
1.1 天線阻抗的測試。根據中波天線網絡的匹配原理,選擇合適的天線網絡系統,檢查其虛部絕對值的大小,同時確保串接電感的正常,只有在將虛部有效抵消時,才能夠為阻抗創設有利網絡條件,并達到網絡電路減化的效果。
1.2 射頻能力倒送控制。中波天線網絡的運行,不僅有自身傳輸的射頻信號,不排除周圍外界射頻能量的干擾性影響。在設計中波天線網絡時,要根據外界的射頻信號狀態,對相應設備頻率和發射功率進行合理調整,賦予其吸收和阻塞干擾信號的功率條件。
1.3 元件參數計算。考慮到中波天線網絡系統的復雜性,設計期間應繪制出網絡阻抗有關的等效電路圖,然后根據電路圖,按部就班計算出元件的參數,最后根據既定的元件參數條件,完成整個電路圖的設計工作。
1.4 元件調整。中波天線網絡的電感線圈,其電容條件是調整元件的依據,通過對元件的合理調整,可起到降低維護成本和工作量的先決前提。原則上,中波天線網絡的電感線圈余量,必須控制在+10%-30%之間,否則無法配置合適的短路夾,不便于后期網絡的調試工作開展。
按照以上的中波天線網絡設計程序標準,下面列舉了某臺540kHz中波天線網絡實例,該臺使用正Γ型網絡,天線阻抗標準設定為31-j51.3(Ω),并按照該標準繪制了中波天線網絡阻抗等效電路圖。在設計網絡系統時,根據靜電泄放、起雷電隔離等作用,確定了網絡工作頻率的通路條件,然后依次完成串聯諧振網絡工作頻率的設置、二階濾波器工作頻率的設置。在設計過程中,發現元件回路電流比較大,可能會導致網絡元件熱損耗量的增大,嘗試性采用“串臂電壓降低”“并臂電流降低”“線圈銅管直徑增大”“損耗電阻降低”“選用寬銅帶作為元件聯線”等措施,基本滿足了外界射頻能量倒送和邊帶駐波比效果的需求,并保證了中波天線網絡各元件承受電壓、電流的性能,確保中波天線網絡的穩定性和可靠性。
在完成中波天線網絡設計工作后,為進一步改進中波天線網絡的性能,同時檢驗中波天線網絡能否正常運行,提出中波天線網絡調試的一系列建議.
2.1 天線改進建議。按照以上設計規范的中波天線,完成天線主體的安裝工作,有必要同步設置天線網絡調配間和地井,這一點在某些臺沒有予以重視。在此基礎上,開始以逐級降低地阻的方式,檢查網絡信號的發射效果,為更為準確地檢驗出天線問題,可將發射機的功率開至10 kW,假設天線的零位異常,說明有駐波保護的實際需求,此時我們需要對天線的載波條件進行改進。
2.2 電磁環境控制。在確保天線正常使用后,還需要兼顧電磁環境的影響,譬如某臺的兩臺中波天線,其距離為100m,其中間有一個廢棄的小天線,距離僅30m,盡管目前已經沒有使用,但依然有阻抗的干擾性影響。對于該客觀情況,調試中波天線網絡時,重點檢查了廢棄小天線是否存在電磁干擾,經檢查有信號反射跡象,于是請示拆除。在排除電磁干擾因素后,重新調試結果顯示,天線頻點的阻抗值,從原來的5.5Ω,提升至9.5Ω,再以開機試播的方法,發現發射機功率提升了25 kW,說明電磁干擾因素得到了有效排除。
2.3 信號源均衡調試。在中波天線網絡調配間,所使用饋管實部與虛部的阻抗值分別為11.5Ω、20Ω。調試天線網絡時,經過多次試機,發射機功率在載波條件下,可達到25kW的標準,可見天線網絡的狀態趨于穩定。為天線駐波依然有數次報警情況,后來在信號源位置假設均衡器之后,將信號源調試至均衡狀態,信號源達到了預想的穩定性效果。
2.4 防水調試。某臺的中波天線網絡,在試播一段時間之后,基本沒有出現問題,但某次降雨,駐波保護信號頻繁發生。在認真檢查天線后,最終發現在天線中部的絕緣子,可能被雨水濺濕,于是重新改進了天線的防水性能,在其上安裝了規格比較大的防水罩,最終解決了該問題。
中波天線網絡的設計和調試,除了要保證網絡阻抗匹配的嚴格,以保障其通帶特性,而且需要將周圍外界射頻倒送影響控制最低狀態,才能夠提高天線網絡的高效、穩定和可靠狀態。本文通過研究,基本明確了中波天線網絡設計和調試的方法,但考慮到中波天線網絡運行環境的復雜性和多變性,我們在實際的設計和調試工作中,必須緊扣具體的設計和調試要求、條件等,靈活參考以上的設計和調試方法,方可保證這些方法的適用性。
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