淺談全固態中波發射機天饋調配網絡組成

曲廣玲++木仁

摘 要：隨著電子技術的迅猛發展，中波廣播發射機得以廣泛應用。要使廣播高質量、低停播、滿功率、滿調幅播出，其天調網絡的調配至關重要。本文主要探討了全固態中波發射機天饋調配網絡組成。

關鍵詞：中波發射機；天調網絡；阻抗匹配；射頻倒送；防雷

一、天饋調配網絡的設計思路

天饋調配網絡是指在發射機輸出饋線端和發射天線輸入端之間設置的網絡，簡稱天調網絡。天調網絡是中波發送系統輸出的關鍵部分，直接影響和制約著發射機的工作指標。所以研究天調網絡的的電路結構和性能，對發射機系統的維護工作至關重要。

全固態發射機的輸出功率是由多個功放模塊經過合成變壓器合成得到。當負載為純阻且等于所要求的阻值時，各功率場效應管工作在接近理想開關狀態，因此場效應管的功耗很小，整機效率高。所以在設計天調網絡時要注意三點：（一）天線調配網絡和射頻電纜的阻抗必須匹配，并且具有良好的通帶特性。（二）對所有進入網絡并且有可能威脅到發射機正常工作的干擾頻率，天調網絡應將其濾除，功率射頻倒送對發射機影響必須降低到最低。（三）天調網絡招雷擊后，可能引起發射機場效應管損壞，天調網絡應設有雷電的抑制和泄放電路。

二、天饋調配網絡的組成

典型的單頻率天調網絡由天饋線阻抗匹配網絡、防高頻干擾和避雷系統組成，當兩個或幾個頻率共用一個鐵塔時，則在防雷部分后加阻塞網絡。下圖所示為我臺1143kHz和1521kHz雙頻共塔網絡圖。特別注意的是：共塔的發射機之間的頻差越大越好，頻率比應大于1.25。下面以我臺1143kHz和1521kHz共塔為例解析天調配網絡的組成。

（一）天饋線阻抗匹配網絡

匹配網絡的作用是使饋線的特性阻抗和鐵塔的輸入阻抗相匹配。匹配網絡主要由電容、電感組成，匹配網絡可以用T型、∏型、倒L型等四端網絡表示。匹配網絡是通過調整電容、電感量使回路諧振于本機的本振頻率上。以1143kHz回路為例，圖中L7、C7、L5、C5組成帶通濾波器，L7、C7、諧振于工作頻率1143kHz上。由于天調網絡受雷電、風沙、雨雪、溫差等天氣影響，造成網絡失諧，瞬間損壞大量場效應管，使發射機自動保護或關機，造成停播。帶有滑動抽頭的電感L7在回路失諧時可以重新匹配。L5、C5是為了抵消天線阻抗的虛部部分。比如發射機發射增大時，調節L7使L7、C7諧振在1143kHz頻率上，再調節L5使天調匹配網絡虛部為零，從而降低發射機駐波。

（二）射頻倒送的抑制

1.射頻倒送的產生和對發射機的影響

由于天線的互逆性，高大的發射天線本身也是良好的接收天線。當本臺或鄰近的的其它發射天線正在工作時，該天線接受到的高頻電壓倒送會對全固態發射機帶來負面影響。主要影響是射頻電壓倒送到功放電路上，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，使駐波電路報警，發射機自動保護或關機，造成停播。

所以必須采取措施抑制從天線方向倒送的高頻電壓，使全固態發射機正常工作。

2.抑制射頻倒送的主要方法：

（1）帶通濾波器

當鄰近頻率較多且不是非常靠近工作頻率的發射臺常用帶通濾波器。選擇濾波器時要注意，濾波器的通帶特性，應滿足發射機的要求，具有一定的帶寬，而濾波器的阻帶特性要滿足被抑制的頻率需達到足夠的衰減量。中波天調網絡中的帶通頻率器考慮到元器件的選取，一般使用二階巴特沃斯濾波器，最窄的帶寬為100kHz以上。

（2）串聯回路中的并聯諧振

一般利用并聯諧振時阻抗無窮大的特點串入回路中，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，從而消除干擾頻率。這種方法，可以再雙頻率共塔或多頻率共塔的天調網絡中作為阻塞網絡使用。例如，對于1143kHz的回路中串入諧振于1521kHz的并聯諧振電路，如圖中的L4、C4。同樣對工作頻率為1521kHz的回路中串入1143kHz的并聯諧振電路，如圖中的L2、C2，以阻止雙頻串擾。

3.全固態發射機防止雷擊的方法

中波天線一般高達幾十米甚至上百米，雷雨天氣容易招引雷電。如果天線沒有得到良好的保護、由它引入的雷電將對發射機和天線調配網絡產生嚴重的破壞。

防雷的目的是通過抑制或泄放感應雷電的能量來避免其對發射機系統造成的危害。

天線調配網絡的防雷保護采取以下三種：

第一、如圖中所示除了在天線底部的半圓形金屬放電球E0外，在統調箱內與天線連接處接入一對石墨放電球E1，它的間隙在實際工作中應調整為2.5—2.7mm以減小天線塔基上雷擊放電不徹底。

第二、雷電的主要能量集中在低頻和直流部分，因此在統調箱內與放電球并接一微亨級電感L0到地，將雷電中的低頻和直流部分泄放到地，同時為天調網絡提供一個對地釋放靜電放電通路。由于電感線圈的感抗小，只有幾十微亨，線徑較粗，有利于雷電能量入地。要注意的是：這個線圈會直接影響天線的阻抗，應作為天線匹配網絡的一部分考慮。同時，是為雷電提供靜電泄防通路，線圈導線的直徑盡可能地粗些。

第三、利用電容器的隔直作用，在天線與調配網絡間串入一只隔離電容C1，將雷電能量集中的低頻和直流部分隔離掉。一般選擇1000—3000PF，由于是防雷器件，所以伏安量、耐壓值越大越好。更換時不要隨意改變原有電容器的規格。

參考文獻：

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