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(fā)射機（與657 kHz共塔），試機時，發(fā)現(xiàn)對臨近的1 143 kHz 10kW發(fā)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(fā)射區(qū)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(xiàn)天線駐波比故障，發(fā)射機降功率，甚至不能開機，按照傳統(tǒng)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(fā)現(xiàn)1 143 kHz工作不穩(wěn)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(xù)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(lián)或串聯(lián)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(fā)射場區(qū)的中波發(fā)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(fā)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(fā)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(lián)諧振，串聯(lián)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(lián)發(fā)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(lián)方式諧振于1 143 kHz。但并聯(lián)電路的Q值太低保護度不夠，將嚴重損害1 143 kHz。并聯(lián)電路的高Q值有兩個難題。

一是并聯(lián)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(fā)熱。

二是若要增加并聯(lián)電路的Q值，必須增加串聯(lián)電路的電感量而增加電感量又引發(fā)串聯(lián)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(xiàn)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(lián)：

250PF的 C1和 84μH的 L1串聯(lián)諧振吸收1 098 kHz。

G1串聯(lián)電路在1 143 kHz時呈現(xiàn)j46電抗，呈感性，要實現(xiàn)并聯(lián)諧振須配一j46的電容由求得C2約為3 050pF。并聯(lián)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(xiàn)。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(lián)諧振于1 143 kHz，讓載頻暢通無阻，L1C1在1 098 kHz時呈現(xiàn)容性，并聯(lián)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(xiàn)電抗為=j535-j580+j535=-j45（Ω），-j45在（1098kHz）時相當于6.5 μH這種電路的優(yōu)點是不改變原電路的參數(shù)，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(lián)。

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

333PF（1 098 kHz）呈現(xiàn)-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(lián)諧振于1 098 kHz。

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

36μH在（1 143 kHz）呈現(xiàn)J259電抗。

C2并聯(lián)L1：

即L2C3串聯(lián)產生-j123就可以并聯(lián)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(yōu)點是：減小了L1的電感量，增加了并聯(lián)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(lián)節(jié)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(yōu)質高頻瓷介電容器，6只1 500p串聯(lián)使用，再并接組成并聯(lián)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(lián)諧振，（使用PNA3628）,實部約為4 Ω，虛部為0，這樣可實現(xiàn)大電流、小電壓的狀態(tài)；連接電路調整并聯(lián)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(fā)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(yè)務方案交流、技術討論、實踐操作方面得到鍛煉提高。