中波臺天饋防雷匹配網絡參數計算

歐陽開勤

電視廣播用阻抗匹配器作為匹配元件是最方便的，中波廣播是由于播出頻率低，制作四分之一阻抗匹配器將超過50m以上，所以不現實。中波廣播發(fā)射機的輸出阻抗變換器，全部由LC集中參數元件組成。

1 發(fā)射機與天饋的匹配網絡元件參數公式

中波廣播發(fā)射機的輸出阻抗為50 ?，天線的輸入阻抗為230+j305，由于天線的輸入阻抗遠大于發(fā)射機輸出阻抗，所以，天饋調配室的阻抗變換電路如圖1所示。

圖1 天饋調配室的阻抗變換電路

圖1中，R是發(fā)射機輸出阻抗。Z是天線的輸入阻抗。X1是電感L1、電容C0串聯電路的容抗，X2是L0D的感抗。在圖1中，X1、X2元件的實際數值，計算如下：

2 發(fā)射機與天饋的匹配網絡元件參數計算

貴州省新聞出版廣電局七0六臺（以下簡稱“我臺”）播出中波廣播節(jié)目頻率為1359KHz。

已知：R=50?、Rin=230?，Xin=j305?。將已知數值代入X1、X2的公式，求得：

X1是電感L1、電容C0串聯電路的容抗，目的是方便固定L1或C0的數值。由于已知電容C0=600Pf，其容抗：

電感L1的感抗：

通過計算，圖1電路用圖2電路來表示。

圖2 天饋調配室的阻抗變換電路

3 天饋防雷匹配網絡

在圖2中，天饋調配室的阻抗變換電路有嚴重雷電時，常導致發(fā)射機故障。為使天饋調配室的阻抗變換電路有防雷功能，把集中參數元件LO，用分布參數等效元件來代替。其電路圖如圖3所示。

圖3中，用一段終端短路的電纜線代替L0。電纜線的長度由圖4中的阻抗圓圖計算出結果。

圖4中，電纜線的特性阻抗為50 Ω，終端短路時阻抗等于0 Ω。L0的電抗等于X2=j303 Ω，在阻抗圓圖中，對X2規(guī)劃阻抗：=6.064就是圖4阻抗圓圖中的B點，B點對應的波長數是 0.22λε。f=1359kHz，λ=220.75m。已知電纜的介電常數ε=1.2，所以，

終端短路的電纜長度：0.22λε=44m。

圖3 天饋調配室防雷的阻抗變換電路

圖4 阻抗圓圖

4 結語

用電纜線代替L0，既能確保阻抗變換電路性質不變，又能防雷。因為雷電波能量的90%集中在頻率0～10kHz，10kHz以上的雷電波電壓幅度很微小，電纜線在0～10kHz呈短路。