中波廣播發射機天線匹配網絡測試調整

郭冀陽

摘 要：廣播是現代信息網絡中的重要組成部分之一，做好廣播傳輸提高廣播傳輸質量是廣播發射建設中的重點也是難點。中波廣播作為廣播傳輸發射中的重要形式之一，其傳輸主要分為地面波和天空波兩種形式，在中波廣播傳輸的過程中地面波和天空波同時存在、同時進行，從而使得中波廣播的傳輸距離受到較大的限制且受到環境等的影響。為保障中波廣播發射取得較為良好的發射效果需要積極做好中波廣播天線阻抗的測試，調整匹配網絡。

關鍵詞：中波廣播；匹配網絡；矢量網絡分析儀；測試

中圖分類號：TN93 文獻標志碼：A

0 前言

中波廣播主要用于近距離本地無線電廣播、海上通信以及無線電導航等領域，在中波廣播發射機應用的過程中將會受到環境氣候變化等的原因而導致中波廣播發射機出現較大的駐波比、功率降低等的問題，從而使得中波廣播發射機無法“三滿”播出運行。造成這一現象的根本原因是由于周邊氣候變化致使中波廣播發射機的天線阻抗隨之發生了改變，而中波廣播發射機天線阻抗的改變使得中波廣播發射機天線與匹配網絡出現的失配問題，中波廣播發射機無法正常穩定的進行工作。尤其是在雷雨、雷暴等極端天氣下，這一現象更趨明顯。為做好中波廣播發射機天線網絡匹配需要定期對各中波廣播發射臺網絡進行調測，用以恢復中波廣播發射機天線的最優化運行。

1 中波廣播發射機天線匹配網絡的作用與意義

中波廣播發射機天線有著相應的阻抗，一般來說中波廣播發射機天線隨著天線的不同主要有50Ω、75Ω、230Ω等幾大不同的純電阻阻抗，通過相應阻抗的饋線送到天調室，中波廣播發射機天線的阻抗為中波廣播發射機天線運行頻率、高度、邊框等參數所帶來的復數阻抗，在中波廣播發射機天線的運行過程中需要積極做好中波廣播發射機天線的匹配網絡，從而使得中波廣播發射機天線中的實部阻抗能夠與饋線阻抗相等用以抵消中波廣播發射機天線復數阻抗中的虛部電抗，從而使得中波廣播發射機天線阻抗能夠與中波廣播發射機天線饋線阻抗獲得良好的匹配度，提高中波廣播發射機天線的傳輸效率與質量。

2 做好中波廣播發射機天線匹配網絡的測試

為做好中波廣播發射機天線匹配網絡，需要在做好網絡測試的基礎上進行相應的調整，使兩者之間能夠獲得良好的匹配度。在中波廣播發射機天線的測試中可以使用PNA矢量網絡分析儀來進行測量，PNA矢量網絡分析儀是一種能夠實現對電磁波能量進行測量的設備，在測試的過程中PNA矢量網絡分析儀利用史密斯圓圖顯示被測物體的阻抗數據，并將所測量的阻抗數據軌跡在圓圖上進行顯示和記錄。在PNA矢量網絡分析儀的應用中可以通過被測物體阻抗值的變化來實時改變中波廣播發射機天線阻抗值在圓圖中的軌跡。

在中波廣播發射機天線匹配網絡中可以利用PNA矢量網絡分析儀的這一特性來實現天線網絡的測試匹配。在某型號PNA矢量網絡分析儀對中波廣播發射機天線匹配測試中，所應用的PNA矢量網絡分析儀為一種單測試通道、彩屏便攜式設備，其在對中波廣播發射機天線阻抗進行測試時其測試頻率在1kHz～120MHz，其測試頻率完全能夠滿足中波測試的需求。

在應用某型號PNA矢量網絡分析儀對中波廣播發射機天線阻抗進行測試時動態測試范圍為：測插損時80dB， 回損50dB，增益為-20dB～+30dB。某型號PNA矢量網絡分析儀對中波天線阻抗進行實測時，由于中波發射機天線主要工作在±4.5kHz的帶寬范圍內，實測時可以將某型號PNA矢量網絡分析儀的帶寬放寬到±10kHz，將某型號PNA矢量網絡分析儀的起始掃描頻率設置在發射機的頻率附近用以完全覆蓋發射機天線頻率。

以某發射臺頻率為例其中央臺所使用的頻率為979kHz，在某型號PNA矢量網絡分析儀的設置中將掃頻方案的起始頻率設置為969kHz，終止頻率設置為989kHz，以每1kHz為基準設置測試點，總計21個測試點。接著選擇< 測： 回損>，按【執行】鍵，畫面轉成阻抗圓圖，首先進行開路校正，將測試兩個夾子分開，光標在R=0 點閃動；直到出現< 校：短路> 字樣， 再將測試兩個夾子短接。光標在R=∞ 點閃動。

在使用某型號PNA矢量網絡分析儀進行測試的過程中為了確保測試的精度，需要對某型號PNA矢量網絡分析儀進行校零反射，在校零作業時使用某型號PNA矢量網絡分析儀中的校零選項來對某標準的50Ω純電阻進行檢測，PNA測試儀校零之前要確保測試儀的有效定向性與所測負載相當。。

測試時首先將某型號PNA矢量網絡分析儀中的測試夾子分別與天線饋線與地線相連接，連接后某型號PNA矢量網絡分析儀顯示屏圓圖中將會就饋線、匹配網絡、中波發射機天線所組成的天饋線系阻抗值軌跡進行顯示，利用某型號PNA矢量網絡分析儀所顯示的軌跡值來對中波發射機天線進行匹配網絡的測試與調整，通過對電抗元件進行調整將使得整個系統中復合阻抗中的實部部分的阻值為50Ω，虛部部分為0。

除了直接調整外還可以先在天調室中對中波發射機天線與匹配網絡進行調配之后再接入饋線對整個網絡進行重新的調配，從而使中波發射機天線能夠獲得最優配置。在使用某型號PNA矢量網絡分析儀進行測試時為提高測試精度可以加入反射電橋，接入在某型號PNA矢量網絡分析儀中的輸入和輸出端口的反射電橋將能夠有效的提高測試系統信雜比。

3 做好中波廣播發射機天線匹配網絡的調整

在完成了對于中波廣泛發射機天線阻抗的測試后需要對其進行相應的調整。調整時應當盡量確保矢量網絡分析儀所顯示的阻抗軌跡進行集中，以確保調整后匹配帶寬能夠獲得較大的寬度。根據所測得的阻抗將分為3種不同的情況對中波廣播發射機天線進行匹配網絡調整：

（1）阻抗的實部為50Ω而虛部不等于0時。阻抗虛部為正值時，在這一情況下串入適當的容抗即可完成對于匹配網絡的匹配，串聯電容時可以采用并接銅皮的方式來方便地調節阻抗值。阻抗虛部為負值時，并入感抗并減窄或是改細引線。

（2）在阻抗實部阻值超過50Ω時，匹配調節將采用先并后串的調節方式，使用網絡分析儀分別在開路和短路情況下進行測試并校正。而后接入待測負載調節并聯阻抗元件使得天線的阻抗實部軌跡落在50Ω的恒阻圓內，并通過調節串聯電阻對阻抗進行精確調節。通過對并聯和串聯元件進行反復調節以使得中頻發射機天線的駐波比最小且全頻帶內比較均勻。

（3）中頻發射機天線阻抗的實部小于50Ω時，將采用先串后并的匹配網絡方式，具體做法是先復位，重測一次。在測試端口短路時，校開路；開路時校短路。此時圓圖已成為導納圓圖，在此圖上對中頻發射機天線阻抗徑向相應的調配。

結語

中波廣播發射機天線阻值由于受環境、氣候等因素的影響使得其會發生一定的波動，致使天線發射機的工作狀態并不穩定。因此需要定期對中波廣播發射機天線進行匹配網絡調測，確保中波廣播發射機天線能夠獲得良好的傳輸質量。本文就如何做好中波廣播發射機天線的調測進行了分析介紹。

參考文獻

[1].劉南方.PDM中波廣播發射機天線匹配網絡的調整[J].遼寧廣播電視技術，2012（2）：43-44 .

[2]李濤，賀鵬翔.中波廣播發射天線雙工匹配網絡的設計[J].電子技術與軟件工程，2015（2）：22.

[3]張文波.大功率中波廣播發射機匹配網絡[J].數字傳媒研究，2012 （2）：49-52 .