干擾環境下中波天饋線系統的測量實踐

呂良禹

摘?要：本文通過對復雜中波廣播發射環境下的干擾判斷，利用矢量網絡分析儀的部分功能模塊，介紹了準確測量天饋線參數的實踐方法供同行參考。

關鍵詞：干擾;中波;天饋線;測量

天饋線系統為中波發射臺的核心部分，其主要功能是高效率輻射出發射機所輸出的信號，而在實踐中，因天饋線系統所處環境較惡劣，比如天調室內滲水、季節溫差大伴隨的插接件熱脹冷縮、電容老化、維護不到位或錯誤維護等原因，一段時間后整體系統性能會發生改變，定期測量調整工作不可避免。

由于無線電的相互干擾特性，必須先協商鄰近發射臺統一發射機關機，然后將分析儀連接到天饋線上，這樣在測試中波技術指標時外界干擾信號就不會被發射端收進來，逆向傳送入測試口以至燒毀儀器。我國各地的通常定期維護安排是每周一個下午時間所有頻率關機，此時無明顯干擾情況下分析儀接到天饋線上測量波動范圍穩定，但在需要及時開展測量工作時影響工作效率顯而易見。而且筆者工作單位省直屬中波發射臺與地方發射臺相鄰不遠，維護時間卻并不統一，溝通協調比較麻煩。故對于鄰臺在降功率的情況下仍能完成調整測試的工作需求很強烈。

中波天饋系統射頻測試的基本電路模型圖如下（一般情況下天線的輸入阻抗不等于饋線的特性阻抗，工程上是通過匹配網絡，將天線輸入阻抗ZA變換為饋線的特性阻抗Zo）：

測試的常見項目內容有：（1）反射特性測試如天線輸入阻抗、系統匹配、駐波、LC元件電抗值、阻塞陷波網絡諧振點等;（2）傳輸測試如陷波阻塞等網絡的幅頻特性、饋線的衰減及電長度等;（3）聚乙烯同軸電纜中的故障位置判斷;（4）在異頻干擾情況下的天饋系統穩定數值測試。

矢量網絡分析儀是一種電磁波能量的測試設備，它能通過史密斯圓圖顯示被測端口后的阻抗數據，并自動在圓圖上記錄阻抗值的軌跡。南京普納公司PNA3628便攜性矢量網絡分析儀測試頻率范圍1kHZ—120MHZ，完全覆蓋了中波廣播的頻率范圍（526.5kHZ—1606.5kHZ），動態測試參數：測插損時80dB，回損50dB，增益為-20dB至+30dB。

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下面介紹如何在有干擾的情況下，完成負載反射特性測試工作的實踐步驟：

一、判斷干擾種類設置測量方案

以我單位使用50Ω同軸饋線的湖北之聲頻率（1404kHz）舉例介紹分析儀掃頻方案的設置與選定。首先用接地線試探一下所測天饋線的引出段，若無電火花出現，此時可初步判斷只存在弱電磁感應，不會有燒毀設備可能。然后用頻響大于1.6MHz的交流電壓表對天線入口的交流電壓測值，若數字在2V以內，即可完全確定無強干擾信號，接上儀器進行下一步設置操作。

設置等距掃頻方案時，先選定最小頻距，綜合考慮掃頻速度與精度，中波掃頻頻距一般選為1kHz，這樣在1404kHz中心頻率左右各10kHz范圍共定21個測試點。接著在主菜單中選定《測：回損》功能，然后按鍵，畫面轉成史密斯圓圖，進行校正開路的工作，夾上測試對夾，光標在R=0點閃動，稍后出現校短路字樣，分開測試電纜對夾的夾子，光標在R=∞點閃動。最后為了提高測量精度，將一個50Ω純電阻接在測試端口上，按鍵后將光標移到校零位置處，當畫面呈現零反射（50dB左右），校零完成，此時儀器定向性與負載的回損值相當，所有準備工作已完成。

二、采取降干擾措施完成測試

將測試對夾的一極連接饋線，另一極連接底線，現在屏幕史密斯圓圖上顯示由天饋線與匹配網絡整體組成的系統阻抗，結合阻抗軌跡線聯調網絡中的電感電容元件，最終實現系統阻值實部為50Ω虛部為0的日常基本目標。此時弱干擾會造成測試數據不穩定，可采取以下一個或多個措施盡可能消除影響。

（1）使用衰減器。把衰減值為負10dB或負20dB的同軸衰減器加在網絡分析儀輸入端與反射電橋輸出端之間，可以有效減小干擾信號幅度。

（2）利用精測功能。矢量分析儀對所有輸入信號保持相位相參性，基于誤差源自動校正特性的精測功能對異頻有大約40dB的抑制能力，對同頻干擾此時有不低于30dB的衰減能力。

（3）平滑推算法。得到中心頻率點F0的準確阻抗才是我們的最終目標，只測單個點的數值更可能受到干擾。前面設置的掃頻方案共有21個點，即使在1404kHz中心點處受到一定干擾，利用左右各10個頻率點之值構成的平滑連線在圓圖上也能得到F0處的準確阻抗值。

（4）附加中波專用電橋。反射電橋是一種為了測得反射系數而帶有方向性并保持相位信息的器件，它的輸出正比于反射系數。在前面所列措施作用均不足時，可在測試口附加RB-PA中波專用電橋，該中波專用電橋口內置的濾波模塊能明顯提高輸入口的信噪比，穩定屏幕讀數。

該中波反射電橋有獨立220V交流電源，特別注意之處是因其承受功率較小在10W以內，接入時要先連接好同軸電纜再接上電源，撤下時要先拔下電源再拔下同軸電纜，否則電纜中脈沖可能會損壞器件。

三、結語

根據實際干擾環境準確按照上述步驟開展測試，一般可在日間遠臺工作的情況下順利進行（需干擾信號幅度在20V以內），并且在鄰臺發射的情況下，也能測中波天饋線系統，只需播出功率降至3千瓦之內即可。測量工作需滿足條件的降低，對于天調網絡類故障的搶修非常有利，有效提高了發射臺“三滿”播出保障能力。

參考文獻：

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