DAM50kW發(fā)射機的安裝調(diào)試工作簡析

龔銘路荊州中波轉(zhuǎn)播臺，湖北荊州 434000

DAM50kW發(fā)射機的安裝調(diào)試工作簡析

龔銘路
荊州中波轉(zhuǎn)播臺，湖北荊州 434000

DAM（Digital Analog Modulate）即數(shù)字調(diào)幅全固態(tài)中波廣播發(fā)射機。由于其具有整機效率高、聲電指標(biāo)好、工作穩(wěn)定可靠、保護(hù)功能齊全和故障顯示功能完善等諸多優(yōu)點，目前已成為荊州中波轉(zhuǎn)播臺主要的播出設(shè)備。荊州中波轉(zhuǎn)播臺新引進(jìn)一臺哈廣50kWDAM，本文就此結(jié)合實際，對其安裝調(diào)試進(jìn)行總結(jié)分析。

DAM50kW發(fā)射機；安裝；調(diào)試

隨著我國廣播事業(yè)的迅速發(fā)展，中波廣播發(fā)射機已經(jīng)進(jìn)入了全固態(tài)數(shù)字化時代，原來使用的電子管板調(diào)中波發(fā)射機相繼被PDM中波發(fā)射機、DAM中波發(fā)射機所代替。DAM中波發(fā)射機具有整機效率高、聲電指標(biāo)好、工作穩(wěn)定可靠、保護(hù)功能齊全和故障顯示功能完善等諸多優(yōu)點。荊州中波轉(zhuǎn)播臺最近新引進(jìn)一臺哈廣50kWDAM，雖然其在出廠時已設(shè)置好各項指標(biāo)和參數(shù)，但經(jīng)過長途運輸，有些元件參數(shù)可能發(fā)生改變，安裝后需重新調(diào)試才能投入工作。下面就對其安裝和調(diào)試工作進(jìn)行簡要分析。

1 前期準(zhǔn)備工作

1.1電纜線的處理

在發(fā)射機運抵之前，先將電源線制作完成，發(fā)射機的主電源變壓器T1 T2采用的是三相變壓器。所謂三相變壓器，實質(zhì)是3個同容量的單相變壓器的組合。在同一個鐵心的3個鐵心柱分別套上三項的一、二次繞組來進(jìn)行三相變壓，一次繞組的3個相與電源的3個相連接，二次繞組的連接構(gòu)成三相供電回路，與負(fù)載連接。由于采用的是三相交流電供電，故需要4根電纜線（A B C+地線）。

電纜線沿發(fā)射機房的溝道排布，一端接配電柜供電盒，一端通過空氣開關(guān)與T1 T2相連。

電纜為銅芯線，需要做封端處理。我們采用的是壓接封端法，步驟如下：

1）用電工刀將一頭的絕緣層剝?nèi)ミm當(dāng)?shù)拈L度（與銅接線端子的長度相當(dāng)）。

2）將絕緣恢復(fù)層套在電纜線上。

3）把剝?nèi)ソ^緣層的芯線插入銅接線端子孔內(nèi)，此時需注意務(wù)必插緊，若有松動現(xiàn)象，需往端口內(nèi)填入細(xì)銅絲使其插緊。

4）用壓接鉗或壓接器進(jìn)行壓接，在銅接線端子的正面壓出兩個凹槽，先壓靠近螺孔一端凹槽，再壓離螺孔稍遠(yuǎn)一端的凹槽，兩凹槽盡量處在一條直線上。

5）讓絕緣套滑到?jīng)]過銅接線端子根部，包住銅芯線外露部分，用打火機灼燒，使其緊貼在電纜線和銅接線端子表面。

6）為保險再在端子接縫處表面纏緊絕緣膠布（一層黃拉帶、兩層絕緣膠布）。

1.2發(fā)射機的搬運

發(fā)射機運抵后，先通過叉車運至機房大門，然后由人力拆卸搬運。搬運工具如下：撬棍、鋼管、錘子、大號螺絲刀、粗麻繩等。

1）拆卸時用螺絲刀錘子在包裝箱上鑿縫，然后用螺絲刀將釘子翹出，打開包裝箱。

2）由于發(fā)射機很重，無法直接靠人力推動或抬起，故需要借助撬棍和鋼管。準(zhǔn)備三根鋼管，先用撬棍翹起發(fā)射機的一端往底部放入鋼管，另一端也重復(fù)上述操作放入鋼管，這樣即為發(fā)射機安裝了滾輪。然后由若干人將發(fā)射機推入機房指定位置。如果發(fā)射機不平，需要在相應(yīng)的角落墊硬紙殼。

3）發(fā)射機運送完畢后，需要給發(fā)射機做好射頻線、音頻線以及射頻取樣線等。走線應(yīng)緊貼發(fā)射機內(nèi)壁，不要將線攪在一起。走線完成后，用扎帶抓緊固定。

4）用錫焊將發(fā)射機接地銅皮與溝道內(nèi)銅皮焊實。

1.3饋線的架設(shè)

該發(fā)射機采用特性阻抗50Ω的同軸電纜。用于中波時，由于通過的電流遠(yuǎn)大于米波段，應(yīng)切實保證饋線短、電纜頭和電纜插座間接觸良好、否則會因過熱而引起故障。

1）電桿采用直線桿，深埋長度不應(yīng)小于2m，傾斜角度不應(yīng)大于15°，間距15m～20m不等。

2）鋼絞線位于直桿的一側(cè)，每根直桿上用線夾將其固定，然后利用手動葫蘆將其拉直拉緊。同軸饋線運抵后，將其拆卸下來，由若干人將其抬起拉開，一端接調(diào)配間，一端接發(fā)射機房轉(zhuǎn)接口。注意兩端均需用塑料袋包裹，扎緊。搬運饋管時，饋管不得彎曲過度。

3）架設(shè)饋管時，應(yīng)分段將饋管固定于鋼絞線上，可以分組進(jìn)行提高效率。每組六人，一人負(fù)責(zé)固定饋管，兩人負(fù)責(zé)搬運鋼絲捆綁的木梯，兩人負(fù)責(zé)把需要固定的一節(jié)饋管利用繩索通過一定滑輪裝置送上去，再由負(fù)責(zé)固定的人員用抱箍將饋管固定于鋼絞線上。抱箍的距離以2.5m～3m為宜。如若抱箍不夠，可用電線進(jìn)行結(jié)扎，電線要選用未老化且直徑足夠的。

4）由于高頻大功率信號會使鋼絞線上產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，饋管和鋼絞線之間可能會打火。這會對同軸電纜構(gòu)成安全隱患，故需要為鋼絞線接地放電。具體方法如下：在靠每根直桿旁打一根角鐵入地，然后用兩根細(xì)銅絲，一頭緊緊的纏在鋼絞線上，一頭用螺絲固定在角鐵的一端。如果此時發(fā)射機正在工作，需要戴手套方可作業(yè)，以免被燙傷。

2 發(fā)射機的安裝與調(diào)試

饋線、調(diào)配間、發(fā)射機的準(zhǔn)備工作就緒，接下來就需要安裝調(diào)試發(fā)射機。發(fā)射機的主要安裝調(diào)試工作由廠家的技術(shù)人員來完成，筆者主要參與輔助工作。下面就筆者所參與的過程進(jìn)行論述。

1）硬饋管的制作。硬饋管采用Φ80的銅管，制作前先量好發(fā)射機饋線接口與同軸轉(zhuǎn)換裝置、同軸轉(zhuǎn)換裝置接口與轉(zhuǎn)換器之間的長度，然后用手鋸鋸下對應(yīng)長度的硬饋。起鋸要慢，用力不宜過大。鋸下的硬饋管需要用圓銼將鋸口打磨光滑，并將留在管內(nèi)的鋸沫清理干凈。

2）硬饋管的安裝。將插芯用專門的固定裝置插入并固定在硬饋管內(nèi)，饋管一端接上發(fā)射機轉(zhuǎn)換開關(guān)，另一端接發(fā)射機饋線頭。需要彎曲的地方用彎頭轉(zhuǎn)接，并用喉箍固定。然后將轉(zhuǎn)換開關(guān)天線輸出端與位于屋頂?shù)能浻拆伨€轉(zhuǎn)換器通過硬饋相連，轉(zhuǎn)換器的另一端接軟饋。

3）按照設(shè)計圖組裝好帶通濾波器。

4）將預(yù)先準(zhǔn)備好的高壓電纜按要求連上變壓器。由于該發(fā)射機電源沒有穩(wěn)壓，故輸入端應(yīng)選390V。固定電纜線時，擰緊螺絲勿用力過大。由于風(fēng)機采用的是三相供電，故如果試機時風(fēng)機不轉(zhuǎn)動，應(yīng)該考慮相序是否連接正確，此時可將任意兩輸入線對調(diào)，則相序正常。

5）由于臺里訂購的假負(fù)載尚未運抵，故試機時將功放保險斷開，不加功率，這樣可以測試發(fā)射機的各項工作電壓是否處于正常范圍內(nèi)。而后饋線接入輸出網(wǎng)絡(luò)，阻抗匹配完畢后，可以適當(dāng)開啟一部分功放模塊試機。測試射頻輸入是否正常，可用示波器一端接地，一端接功率放大板的P1的49、50、53、54腳，如顯示峰值30V左右的正弦信號，則表示輸入正常。

6）測試各功放模塊的對低電阻，除二進(jìn)制外，大臺階模塊的對地電阻都相差不大，如出現(xiàn)特別大或特別小的情況，應(yīng)該及時檢查。

3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試

發(fā)射機試機過程中，筆者也參與了天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與調(diào)試，由于參與的比較多，體會也較為深刻。

中波天線的阻抗是一個不定數(shù)，它隨著頻率的改變、天線尺寸和結(jié)構(gòu)以及地域的不同而變化。然而發(fā)射機的阻抗是固定的，多為50Ω。由于中波天線的阻抗是一個不定值，那我們就必須采取一定的措施與發(fā)射機的50Ω相連接，連接的方式成為阻抗匹配。如圖1所示。

從匹配網(wǎng)絡(luò)左邊看是50Ω，從匹配網(wǎng)絡(luò)右邊看是80Ω，也就是說匹配網(wǎng)路就好比水管轉(zhuǎn)接頭，讓不同型號的水管能連在一起。如果天線阻抗在50Ω左右，那就無需匹配。

中波天線的阻抗一般都不會是一個純電阻，對于不同的頻率，也會呈現(xiàn)不同的阻抗。它是由實部RA和虛部jXA組成，所以天線阻抗為ZA=RA±jXA，虛部感抗為+，容抗為-。需要用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測量，也可計算，但不方便。

匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計步驟：

1）測量天線阻抗；

2）計算底負(fù)荷；

3）設(shè)計阻塞網(wǎng)絡(luò)；

4）設(shè)計匹配網(wǎng)絡(luò)。

3.1底負(fù)荷設(shè)計

在1 404KHz狀態(tài)下測得天線阻抗ZA2=78-j77Ω，然后計算選擇底負(fù)荷，底負(fù)荷的作用是改變天線的特性阻抗，兼顧防雷的任務(wù)。由于是雙機共塔，底負(fù)荷還起到使ZB1和ZB2的阻抗模盡量接近的作用。若ZB1、ZB2的模型相差太大，會影響雙頻共塔的效果。

圖1　阻抗匹配示意圖

圖2　天線端阻抗示意圖

從圖2可以看出L0和天線是一個并聯(lián)關(guān)系。當(dāng)L0接入后，既給天線的阻抗造成徹底的改變，也為雷電入地提供了通道，因其電感量很小對雷電的交直流相當(dāng)于短路。

底負(fù)荷的計算：

已知ZA2=78-j77（網(wǎng)絡(luò)分析儀測得），計算ZB2的阻抗。

設(shè)L0=41μH，算得λ=c/f=213.68m，則可求得：XL0=1882×L/λ=361.5Ω（感抗），

ZA2和XL0是并聯(lián)關(guān)系，所以ZB2=JXL0×ZA2/ （JXL0+ZA2）=117-j65.8。

有網(wǎng)絡(luò)分析儀也可直接測出。

3.2匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

匹配網(wǎng)絡(luò)有多種，Π網(wǎng)絡(luò)，T網(wǎng)絡(luò)，Γ網(wǎng)絡(luò)等，具體采用哪種網(wǎng)絡(luò)依情況而定。我們臺采用的是T型匹配網(wǎng)絡(luò)，雖較Γ網(wǎng)絡(luò)略復(fù)雜，但其帶通特性要優(yōu)于Γ網(wǎng)絡(luò)（其實也可以用Γ網(wǎng)絡(luò)來設(shè)計）。而當(dāng)ZA與ZF相差不大時，則只能用T網(wǎng)絡(luò)來設(shè)計。

1 404kHz的T網(wǎng)絡(luò)設(shè)計圖如圖3所示。

圖3 1404kHZ T網(wǎng)絡(luò)電路原理圖

圖3中電感L22可以等效為兩個電感，一個參與到匹配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)，一個則與阻塞網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成串聯(lián)諧振。

每種匹配網(wǎng)絡(luò)都有不同的公式，但我覺得沒有必要去記。因為不管什么網(wǎng)絡(luò)，都可以用電路知識分析出來。拿T網(wǎng)絡(luò)來說，如圖4。

圖4　T網(wǎng)絡(luò)XXX圖

以圖4所示T網(wǎng)絡(luò)為例，根據(jù)阻抗匹配的定義，圖4即為ZA串聯(lián)Z2再并聯(lián)Z3再串聯(lián)Z1等于ZF。用計算式表示如下：

（（ZA+Z2）×Z3/ZA+Z2+Z3）+Z1=ZF。

同理，ZF串聯(lián)Z1再并聯(lián)Z3在串聯(lián)Z2等于ZF。用計算式表示如下：

（（ZF+Z1）×Z3/ZF+Z1+Z3）+Z2=ZF。

可以先假設(shè)Z1或Z2必有一個電容一個電感，因為需要電容來隔雷電，而Z3通常選電容。這是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)隔直流以及隔雷電的需要決定的，通常Z3隔直流，而Z1或Z2則需有一個電容隔雷電。我們先將Z1或Z2假設(shè)成為一個適當(dāng)值的電容。然后將上述兩個式子聯(lián)立，解二元二次方程組，得到兩組結(jié)果，再根據(jù)Z3是電容的要求，求出Z2或Z1的值，然后篩選出符合實際的值。計算時由于阻抗容抗都是虛數(shù)，開方加j即可，其他步驟與解實數(shù)方程組一樣。

最后設(shè)計出的T網(wǎng)絡(luò)如圖5所示。

圖5　T網(wǎng)絡(luò)設(shè)計圖

采用多個電容串并聯(lián)的形式得到一個電容，一是考慮到大電容價格昂貴，甚至無法生產(chǎn)，二是考慮到當(dāng)電容的耐壓值和視在功率承受值。

C22起到隔離雷電的作用，所以也需要考慮其耐壓值。由于C22和C23在同一頻率下為定值，故實際中調(diào)節(jié)L23上的線夾來改變電感量，從而調(diào)整T網(wǎng)絡(luò)。

3.3阻塞網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振都是指在某一頻率下，感抗與阻抗的模相等，但也有不同之處，并聯(lián)諧振對于交流信號而言從外面看阻抗無窮大，相當(dāng)于直流的開路，而串聯(lián)諧振對交流從外面看阻抗為零，相當(dāng)于直流的短路。

由于1 404kHz與另外一部1 098kHz的發(fā)射機共用96m自立塔，為防止1 098kHz的信號通過1 404kHz的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)送到發(fā)射機造成發(fā)射機損壞，就需要阻塞網(wǎng)絡(luò)。

圖6　阻塞網(wǎng)絡(luò)設(shè)計圖

如圖6所示，阻塞網(wǎng)絡(luò)由C21和L21組成，二者對1 098kHz構(gòu)成并聯(lián)諧振（調(diào)節(jié)L21來達(dá)到調(diào)諧目的），如果把1 098kHz當(dāng)直流，就是開路，使得1 098kHz的信號無法通過1 404kHz的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)。

而阻塞網(wǎng)絡(luò)對于1 404kHz并不起阻塞作用，而是等效成一個電容，與L22在1 404kHz串聯(lián)諧振，當(dāng)成直流來看就是短路，沒有給整個網(wǎng)絡(luò)加阻抗。

3.4陷波網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

天線能發(fā)射信號也能接收信號，陷波網(wǎng)絡(luò)的作用是將天線接收的其他頻率信號入地，以免其通過網(wǎng)絡(luò)倒送到發(fā)射機。和阻塞網(wǎng)絡(luò)正好相反，陷波網(wǎng)絡(luò)利用的是串聯(lián)諧振原理。

圖7　陷波網(wǎng)絡(luò)

首先，C24與L24并聯(lián)諧振于1 404kHZ，這樣對1 404kHz相當(dāng)開路（無論后面加電容或電感，阻抗都只能是無窮大），對整個網(wǎng)絡(luò)無影響，理論上可以掛載任意數(shù)量而不影響整個網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。而對于干擾頻率來說，C24并聯(lián)L24可等效成一個電感，這個電感與可調(diào)電容C26構(gòu)成串聯(lián)諧振，相當(dāng)于短路，干擾信號便能順利入地。

可以通過開關(guān)其他發(fā)射機的方法來找出干擾比較嚴(yán)重的頻率，然后按照上述方法計算出陷波網(wǎng)絡(luò)，掛載在調(diào)配網(wǎng)絡(luò)上。需注意的是不同發(fā)射頻率的網(wǎng)絡(luò)不能共用陷波網(wǎng)絡(luò)。

3.5網(wǎng)絡(luò)的安裝

網(wǎng)絡(luò)的安裝需要網(wǎng)絡(luò)柜，網(wǎng)絡(luò)柜為金屬質(zhì)地，有三層上層接。電容電感按照設(shè)計圖紙安裝，固定。電容與電容串聯(lián)用螺絲固定，其他連接線用拇指寬的銅皮或銅棒代替，電感一端接銅皮或銅棒，一端用接上銅皮的線夾夾在合適的位置，即預(yù)先計算出的電感值的位置。

相鄰電感之間應(yīng)互相垂直擺放。銅片兩端用電鉆置于木板上打孔，鉆頭要牢固，需注意鉆頭的旋轉(zhuǎn)方向，然后用圓銼將毛刺銼掉，并用銅螺絲螺帽連接固定。

各接地電容用銅片連接網(wǎng)絡(luò)柜接地，可用錫焊焊于柜身，也可用電鉆在柜身打孔，然后用銅螺絲將銅片固定其上。其中，前者更為保險。網(wǎng)絡(luò)柜接地一定要用足夠?qū)挼你~皮，我們用的銅皮寬度為20cm左右。將網(wǎng)絡(luò)柜與地上的銅皮用錫焊焊接，焊接前應(yīng)先用砂紙打磨焊接面，除去表面氧化層。然后將大烙鐵燒到足夠熱后拔去插頭，用余熱加焊條將連接部分焊實，焊接時不要來回移動烙鐵，要讓焊錫充分的均勻的展開充滿接縫。

安裝好后，連上饋管，因為計算結(jié)果和實際參數(shù)會存在誤差，需對各處電感和可調(diào)電容進(jìn)行微調(diào)。調(diào)試完成，可開機測試。先開小功率測試，再逐漸升功率，查看發(fā)射機天線零位是否在正常范圍。

發(fā)射機工作時切不可對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行作業(yè)。停機后，需要先將整個網(wǎng)絡(luò)接地放電，并戴上手套方可作業(yè)（由于高頻感應(yīng)很大，不戴手套容易燒傷手）。作業(yè)時要抓實電感電容銅片等，以免被燙傷。此外，需要在發(fā)射機房留人值守，并保持通話，以便調(diào)配間的作業(yè)人員通知其開關(guān)機及反饋發(fā)射機即時狀況，從而得出發(fā)射機是否調(diào)試成功，還能防止發(fā)射機或者電源在未通知的情況下被其他原因打開，造成事故。

4 結(jié)論

隨著時代的進(jìn)步，中波臺的設(shè)備在不斷更新，發(fā)調(diào)頻廣播發(fā)射機已基本發(fā)展為全固態(tài)化。本文結(jié)合實際，在DAM 50kW發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)安裝調(diào)試工作中，通過科學(xué)的方法設(shè)計調(diào)試，減輕了調(diào)機人員工作強度，提高了中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的傳輸效率以及運行穩(wěn)定性，對DAM50kW發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的安裝調(diào)試進(jìn)行了經(jīng)驗總結(jié)及分析，具有一定的參考意義。

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1674-6708（2016）170-0078-04

龔銘路，荊州中波轉(zhuǎn)播臺。