劉娟
摘要:在進行中波發射時,為保證廣播節目高質量、不間斷、既經濟、又安全,天調網絡需要起到很好的匹配作用,在中波發射系統中,發射天線是一種將高頻載波電流的能量變換為電磁波的能量,并將電磁波輻射到預定方向的裝置。饋線終端需要與阻值等于特性阻抗的負載相接,傳輸效率才能達到最高。本文主要探討中波廣播發射機天調網絡的組成,并在季節更迭阻抗發生較大變化后,如何進行調整進行探討。
關鍵詞:天調網絡;阻抗匹配;高頻回饋
一、天調網絡的作用
我們知道,中波天線的阻抗是天線高度和頻率的函數,當天線高度確定后,天線阻抗就成為了頻率的函數,不同的頻率,天線阻抗不同,天調網絡除了要具備防雷、抑制高頻回饋、阻塞它頻外,最重要的作用是要把天線阻抗變化為饋線的特性阻抗。天調網絡能使天線與饋線達到阻抗匹配,才能將發射機的高頻能量最有效的傳輸到天線上去,如果天線與饋線失配,將在饋線上產生反射波,射頻倒送電壓,不單單影響傳輸效率,還會給發射設備的穩定造成影響,倒送的電壓和發射機的激勵電壓疊加在一起,導致欠激勵、過激勵,造成發射機無法正常工作,嚴重時,功放板上的場效應管功耗加大,造成瞬間損壞大量場效應管,同時使駐波比監測電路報警,使發射機自動保護或自動關機,造成播出中斷事故。
天線調配網絡對于單塔天線來說,就是利用調配網絡的阻抗變換作用使天線的阻抗呈現純電阻性質,并和饋線阻抗相匹配。對于多個頻率的臺站,使用雙頻或多頻共塔天調網絡來說,一般由阻塞共塔頻率的阻塞電路、防止其他高頻信號回饋的抑制高頻倒送的吸收電路和匹配電路組成。天調網絡的電感線圈和板形陶瓷電容都是定型產品。需要根據實際電壓值,將電容進行串并聯組合,裝置在網絡架上,將電感線圈和電容組建適當擺放,便于調配。阻塞網絡的作用是阻值共塔頻率的信號進入本發射機。中波廣播的信號除了載頻以外還有上下邊頻信號,阻塞網絡一是要通過本頻信號,二是要阻塞它頻信號。通過本頻時阻塞不要過大,阻塞它頻時,不但要在它頻處呈現很大阻抗,而且要在它頻的上下邊頻處也要呈現較大的阻抗。陷波網絡的作用是利用電路諧振時感康與榮康相互抵消的特性,來吸收干擾頻率的信號。
二、臺站實際情況
我臺有四個中波頻率,本文就639KHZ和1260KHZ雙頻共塔天調網絡調試進行探討。發射天線為90米并饋式自立鐵塔發射天線雙頻共塔。從天線回饋來的其他頻率信號會干擾發射機的正常工作,在發射機天線調配網絡的設計中,必須考慮抑制這些干擾頻率信號,通常辦法有加帶通濾波網絡、阻塞網絡、陷波網絡等電路。我臺的天調網絡在實際應用中,抑制效果較好,但是每當冬春季節交替溫差變化較大的時候,由于網絡的主要元器件參數和地導發生變化,使阻抗也產生較大變化,以至于干擾信號無法完全被阻塞或者吸收,造成發射機反射功率變大,功率下降,嚴重時,靠調整發射機輸出網絡的諧振電感不能解決問題,必須要在天調室內對整套網絡進行調整。本文就冬春更替溫差變化較大網絡變化后的調整結合實例進行討論。
三、使用網絡分析儀調試中波天調網絡步驟:
我們在調試過程中,使用的設備是南京普鈉產的網絡分析儀,具體操作及調試方法如下:
(一)開機后設定所需測試的頻率數值,對測試儀進行開路調試;
(二)根據提示把測試夾子短路,進行短路調整。
(三)首先進行粗調,對網絡兩個不同頻率的隔離度進行調整,使單個元件的情況能夠通過網絡分析儀反映出來,提高工作效果,然后進行細調。
(四)先調試阻塞網絡,斷開阻塞網絡與其他元器件連接,把網絡分析儀串到阻塞網絡里,調節電感的圈數,使實部和虛部數值最小,調節1260阻塞通道用639KZ頻率,同樣使實部和虛部數值最小。調節阻塞網絡后再調匹配網絡,分別是兩個頻率阻抗接近50歐姆,虛部越小越好。
(五)再調試吸收網絡,將吸收網絡從電路中斷開,將串聯諧振支路獨立出來,將頻率設定在吸收頻率上,測其串聯諧振,調整串聯電感,使R=0,X=0。再將并聯原件接入電路,頻率設定在載頻上,調整Z,使得φ=0°或360°。
(六)發射機內部調整,根據發射機輸出口測得的阻抗,在發射機內部通過負載和調諧進行調整,使此數值盡量接近發射機輸出口測得數值。由于發射機輸出阻抗是50歐姆,調諧時,最好還是從發射機輸出端測量此頻率的天線阻抗,這樣發射機再遇到天線阻抗發生變化時,發射機輸出網絡有更大的調整范圍。
(七)反復調節阻抗與負載,使天線駐波比與天線零位最小,如反射功率較大,可調節負載旋鈕使之最小,最后開機加音頻信號試機一段時間,關機對網絡元器件進行測溫,測試電感、電容是否有發熱現象。
(八)調節天調網絡注意事項:一是必須在確定關掉發射機高壓后再動手,并在發射設備上設置禁止開機標識;二是調試人員在調試時,避免手和身體觸碰到元器件,防止人體感應造成誤差。
四、小結
全固態發射機對網絡要求比較嚴格,只有阻抗匹配的號,發射機效率才能夠最大化,因此天調網絡的調整維護就顯得更加重要。只要我們認真總結記錄天線隨季節變化的規律,了解天調網絡和發射機輸出網絡的工作原理,掌握調試技巧,定期對電感電容的完好進行檢查,保證因元器件質量發生變化導致的網絡失諧,可以有效減少因天調網絡故障造成的各類故障,把安全優質播出工作做的更好。