三門峽中波轉播臺天調網絡改造升級

陳 春 王 威 孫小剛 薛曉丹

（作者單位：三門峽中波轉播臺）

2017年4月，三門峽中波轉播臺安裝了1部1 098 kHz DMA 10 kW發射機（與657 kHz共塔），試機時，發現對臨近的1 143 kHz 10kW發射機干擾嚴重（兩塔相距約不足100 m）1 098 kHz在中塔，1 143 kHz在東塔，經查閱資料，中波頻率間隔只有45 K，一個發射區域內，45 K已經達到鄰頻干擾的臨界點，由于中波鄰頻存在交織干擾，會出現天線駐波比故障，發射機降功率，甚至不能開機，按照傳統的解決辦法，先對1 143 kHz天調網絡進行了改造，設計并加裝了吸收1 098 kHz的回路。

開機后發現1 143 kHz工作不穩定，比如：有時幾個月沒有問題，有時1 143 kHz吸收1 098 kHz的回路連續的打火、燒電容、燒電感。查找原因，認為吸收回路原理很簡單，選好電感和電容，正常并聯或串聯組合就行，而且以往處理類似問題時都沒問題。后來經過三門峽中波轉播臺技術人員集思廣益，不斷查閱資料，請教兄弟臺站，利用臺內的技術力量，邊學、邊改、邊試、邊總結，逐步摸索出有效處理鄰頻干擾的方法。

按照有關技術指標要求：同一發射場區的中波發射頻率之比要大于1.25。以1 143 kHz為例：1143×1.25=1428(kHz)，1143÷1.25=914(kHz)，也就是 1 143 kHz上下鄰頻間隔為1 428 kHz和914 kHz。但實際情況中，1143/1098=1.04,遠小于1.25。1 143 kHz和1 098 kHz不共塔，但相距很近，發射天線，同時也是很好的接收天線。當天線接收到很高的干擾電平，竄入前端的發射機，將造成一定的損害，必須想辦法避免。處理方法通常采用LC串聯諧振，串聯諧振是電壓諧振，此處電壓最高，為保證吸收效果，常采用高Q值的電路，提高Q值的辦法是使用大電感量的線圈，電感量約為80微亨，一般是≯40，使用電容量的范圍約為180～500 P。諧振電路中，電感的磁場能和電容的電場能，在電感和電容的交匯處交換。電感和電容連接處的電壓大小相等（一般是近萬伏的高頻電壓），相位相差180°，普通的絕緣隔板及支架材料易擊穿，需提高材料絕緣度，但會加大原材料成本及網絡物理尺寸。

如果但用串聯發生吸收1 098 kHz，1 143 kHz因與其太近，也將被吸收很多，必須采用并聯方式諧振于1 143 kHz。但并聯電路的Q值太低保護度不夠，將嚴重損害1 143 kHz。并聯電路的高Q值有兩個難題。

一是并聯電路是電流諧振外電路電流很大，高頻電有趨膚效應，中波頻段內，趨膚深度為0.3 mm左右。看似直徑較粗的電感線圈，通過電流只走表皮，不走中間，容易過流發熱。

二是若要增加并聯電路的Q值，必須增加串聯電路的電感量而增加電感量又引發串聯電路的電流太大。具體用多大的電感量還要在工程中進行實踐。三門峽中波轉播臺現在使用的電路如圖1所示。

圖1 電路圖

G為6個1500PF的電容串聯：

250PF的 C1和 84μH的 L1串聯諧振吸收1 098 kHz。

G1串聯電路在1 143 kHz時呈現j46電抗，呈感性，要實現并聯諧振須配一j46的電容由求得C2約為3 050pF。并聯電路是嚴格要求的。而3 050pF的固定電容不易得到。若用真空可變電容是極好的，可惜成本太高，選用固定電容串電感的辦法也很方便的實現。圖1中c2選用2 000pF的電容。

隨著對電路的了解，知識的增長，開始考慮是否有其他一些辦法。

方案一：采用在1 143 kHz的天調網絡中增加對1 098 kHz的阻塞電路。

圖2 電路圖

圖2中，C1L1串聯諧振于1 143 kHz，讓載頻暢通無阻，L1C1在1 098 kHz時呈現容性，并聯電感L2使其諧振于1 098 kHz，完成對1 098 kHz的阻塞。電容C1試選250PF、電感L1計算值為77μH，在1 098 kHz時呈現電抗為=j535-j580+j535=-j45（Ω），-j45在（1098kHz）時相當于6.5 μH這種電路的優點是不改變原電路的參數，直接串入即可。

方案二：采用圖3所示電路

圖3 電路圖

圖3中，C1C2L1完成對1 098 kHz的吸收，L2C3與C1、C2、L1完成對1 143 kHz的并聯。

假如C1取250PF，在1 098 kHz時，呈現-j580的電抗，L1C2并聯電路產生j580的感抗即可形成串聯諧振。假定C2選用三個1 000 PF的電容串聯，總容量約為333PF。

333PF（1 098 kHz）呈現-j435

計算電感L1：

解得 jx=j249μH，J249（1 098 kHz）相當于 36μH.

C1=250PF，C2=333PF，L1=36μH，即可串聯諧振于1 098 kHz。

計算 1 143 kHz時：250PF（1 143 kHz）呈現 -j557電 抗，333PF（1 143 kHz）呈現-j418電抗.

36μH在（1 143 kHz）呈現J259電抗。

C2并聯L1：

即L2C3串聯產生-j123就可以并聯諧振于1 143 kHz.

-j123在（1143kHz）時相當于1130PF.

C3選 1000PF L2：j16在（1 143 kHz）相當于 2.3μH.

這種電路的優點是：減小了L1的電感量，增加了并聯電路的Q值。

經過技術人員討論交流后，選用第二套方案進行施工，安裝時，為提高串聯節點的耐壓，采用加高電感支撐板高度，器件周圍25 cm范圍內不安裝其他器件；選用某廠的高Q值電感PL4.775.0103MX和優質高頻瓷介電容器，6只1 500p串聯使用，再并接組成并聯諧振的元器件，諧振到工作頻率上。

調試時，先調整干擾頻率的串聯諧振，（使用PNA3628）,實部約為4 Ω，虛部為0，這樣可實現大電流、小電壓的狀態；連接電路調整并聯諧振，在阻抗原圖上相位為0，實部和虛部都顯示∞，測量工作頻率的插入損耗能達到38 dB。保證對干擾頻率的吸收，卻不影響工作頻率的使用。

在這次維修實踐中，三門峽中波轉播臺成立的技術攻關研討小組，發揮積極有效的作用，為今后技術難題提供了有力保障，同時也促進技術人員在業務方案交流、技術討論、實踐操作方面得到鍛煉提高。