三頻共塔發(fā)射機(jī)改頻調(diào)試及調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的搭建

李雪松

摘 要 本文簡(jiǎn)略介紹中波ZF-10A中波發(fā)射機(jī)三頻共用一副自立式天線，通過(guò)對(duì)發(fā)射機(jī)改頻，輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)增加元器件及調(diào)試后實(shí)現(xiàn)三頻共塔。我處現(xiàn)有兩副中波自立式天線塔，高度分別為301號(hào)塔115m，302號(hào)塔126m?，F(xiàn)將302號(hào)塔改為三套節(jié)目共用一副天線系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 改頻；輸出網(wǎng)絡(luò)；調(diào)配網(wǎng)絡(luò)；真空開關(guān)；三大指標(biāo)；電橋

中圖分類號(hào) TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）213-0063-02

國(guó)家新聞出版廣電總局四九一臺(tái)在用發(fā)射機(jī)，型號(hào)為北廣生產(chǎn)的ZF-10A中波發(fā)射機(jī)，兩部發(fā)射機(jī)播出一套頻率，并互為主備發(fā)射機(jī)，現(xiàn)有3個(gè)在播頻率，一個(gè)備播頻率。服務(wù)于北京地區(qū)，均為北京地區(qū)唯一出口，若其進(jìn)行天饋線系統(tǒng)的技術(shù)改造和例行大修工作需要停機(jī)時(shí)，將對(duì)中央人民廣播電臺(tái)、中國(guó)國(guó)際廣播電臺(tái)的節(jié)目造成影響，造成實(shí)驗(yàn)播出和廣播播出的中斷，進(jìn)而影響宣傳工作。因此，有必要逐步建立北京地區(qū)中波發(fā)射系統(tǒng)的備份系統(tǒng)，確保不間斷、高質(zhì)量的完成北京地區(qū)的中波實(shí)驗(yàn)和廣播任務(wù)。

根據(jù)國(guó)家新聞出版廣播電影電視總局無(wú)線電臺(tái)管理局的要求，現(xiàn)將兩部發(fā)射機(jī)的備播頻率900kHz分別改為900kHz和846kHz兩個(gè)備播頻率。但是為兼顧安全播出的穩(wěn)定性和可靠性，將兩部發(fā)射機(jī)都進(jìn)行改頻工作，使這兩部發(fā)射機(jī)都能夠?qū)崿F(xiàn)既能播出846kHz節(jié)目，又能播出900kHz節(jié)目。

1 改頻及發(fā)射機(jī)調(diào)整

1.1 改頻

射頻振蕩板在發(fā)射機(jī)中發(fā)揮重要作用，在特定型號(hào)——ZF-10A型中波發(fā)射機(jī)中，它能提供必要的載頻射頻信號(hào)，同時(shí)，信號(hào)穩(wěn)定性相應(yīng)增強(qiáng)①。本文所選定的基準(zhǔn)信號(hào)源，限定條件主要有：頻率相對(duì)固定、頻率穩(wěn)定度為1×108。需要注意的是，輸出頻率利用開關(guān)調(diào)節(jié)、操作，當(dāng)前射頻振蕩板生產(chǎn)單位為其搭配雙恒溫晶體振蕩器，輸出頻率在846kHz與900kHz之間，并且頻率能夠快速切換。

一旦備播系統(tǒng)需要開啟時(shí)，由留守人員或值班人員將兩個(gè)晶振的頻率調(diào)整到相同位置，并用數(shù)字頻率計(jì)查看頻率是否正確，防止錯(cuò)播事故發(fā)生。

1.2 發(fā)射機(jī)調(diào)整

射頻部分由多個(gè)內(nèi)容組成，組成部分包括帶通濾波器、振蕩器、T型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)振蕩器、功率合成器、48個(gè)射頻放大器。其中，T型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)振蕩器產(chǎn)生的射頻信號(hào)為滿足高點(diǎn)評(píng)需要，經(jīng)過(guò)系列處理以及步驟推動(dòng)，以便更好的迎合功放模塊需要在此期間，確保功放模塊位置的合理性。需要注意的是，合理掌握電平高度，以便高低失衡，制約功放模塊的應(yīng)用功能，制約發(fā)射機(jī)的有序工作。因此，調(diào)整發(fā)射機(jī)射頻板卡參數(shù)及輸出網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)射機(jī)穩(wěn)定|工作。

針對(duì)發(fā)射機(jī)頻率設(shè)置內(nèi)容比較分析，比較分析可知，846kHz與900kHz屬于同一頻段，做好電源協(xié)調(diào)工作能夠維持電平平衡性，提高功放模塊電壓調(diào)整的準(zhǔn)確性，確保射頻電壓能夠更好的滿足發(fā)射機(jī)需要。除此之外，這也是確保效率線圈匝數(shù)選擇與頻率選擇插針保持同步的基本要求。

2 調(diào)整發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)

2.1 替換輸出網(wǎng)絡(luò)元器件

從846kHz與900kHz頻率自身來(lái)講，應(yīng)優(yōu)化組合（L101與C101）電容性，這不僅能夠優(yōu)化帶通濾波器應(yīng)用性能，而且還能實(shí)現(xiàn)真空電容的高效替換。替換工作完成后，并不會(huì)改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)頻率特點(diǎn)，有利于提高調(diào)式準(zhǔn)確性和合理性。因?yàn)?46kHz與900kHz頻率不盡相同，為了確保差異頻率需要被及時(shí)滿足，應(yīng)增設(shè)瓷餅電容C102，有利于提高頻率穩(wěn)定性。

發(fā)射機(jī)播出846kHz節(jié)目和900kHz節(jié)目時(shí)，K1分別處于閉合和斷開狀態(tài)，狀態(tài)調(diào)整過(guò)程即頻率快速切換過(guò)程，并且設(shè)備有序運(yùn)行還能完成備份操作，這對(duì)節(jié)目順利播出有重要意義。

2.2 利用E5061A型網(wǎng)絡(luò)分析儀調(diào)整輸出網(wǎng)絡(luò)

2.2.1 T網(wǎng)絡(luò)與三次諧波的調(diào)整

首先將輸出網(wǎng)絡(luò)與饋線斷開加裝一個(gè)50Ω的標(biāo)阻。

輸出網(wǎng)絡(luò)中的L103＼L104和L105＼C104組成T網(wǎng)絡(luò)，T網(wǎng)絡(luò)主要為匹配不規(guī)則50Ω饋線阻抗，駐波比系數(shù)小于1.35的饋線均可匹配T網(wǎng)絡(luò)，T網(wǎng)絡(luò)為低通匹配網(wǎng)絡(luò)輸入、輸出二支路為可變電感器，接地支路為諧振于載波的三次諧波串聯(lián)諧振支路。所以我們將D點(diǎn)斷開，將網(wǎng)絡(luò)分析儀連接在D點(diǎn)上，首先測(cè)試及調(diào)整三次諧波L105、C104，由于三次諧波高于頻率三倍，對(duì)發(fā)射機(jī)及其效率造成危害，所以在調(diào)整L105、C104時(shí)參數(shù)最好為零或接近于零。

在三次諧波調(diào)整完畢后將與其他網(wǎng)絡(luò)連接，將網(wǎng)絡(luò)分析儀T網(wǎng)絡(luò)相連接，測(cè)得參數(shù)調(diào)整T網(wǎng)絡(luò)，測(cè)得參數(shù)50Ω（50+j0）Ω，L103的作用為調(diào)諧，L104的作用為負(fù)載，參數(shù)調(diào)整成容性②。

2.2.2 帶通網(wǎng)絡(luò)調(diào)整

將帶通網(wǎng)絡(luò)與T網(wǎng)絡(luò)連接，斷開合成器銅棒與帶通網(wǎng)絡(luò)的A點(diǎn)，將A點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)分析儀相連接。測(cè)得帶通網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整實(shí)部為4Ω，而帶通網(wǎng)絡(luò)主要調(diào)整的為虛部，即（4+j0）Ω，利用C101調(diào)整。以上是整個(gè)輸出網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試過(guò)程，測(cè)試儀器為網(wǎng)絡(luò)分析儀，在實(shí)際中，發(fā)射機(jī)還需要開機(jī)后熱調(diào)整過(guò)程，熱調(diào)過(guò)程主要調(diào)整T網(wǎng)絡(luò)50Ω的虛部L103及帶通網(wǎng)絡(luò)4Ω的虛部C101.

3 設(shè)計(jì)及調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)

3.1 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

原天線為1 143kHz與900kHz雙頻共塔。在了解846kHz節(jié)目信息傳遞需要的基礎(chǔ)上，通過(guò)改造元件、調(diào)整天線網(wǎng)絡(luò)等方式滿足信息傳輸需要，此外，適當(dāng)協(xié)調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)于元天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的改造，應(yīng)本著高效、穩(wěn)定的基本原則。在原有的900kHz的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進(jìn)行匹配網(wǎng)絡(luò)的改造和阻塞網(wǎng)絡(luò)的增設(shè)。將1 143kHz 900kHz及846kHz的匹配、阻塞、吸收等網(wǎng)絡(luò)確定單一網(wǎng)絡(luò)放置位置，對(duì)內(nèi)部元器件及單一網(wǎng)絡(luò)作相應(yīng)連接。

3.2 調(diào)試1 143kHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)

首先利用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測(cè)試，手動(dòng)調(diào)節(jié)L2的圈數(shù)與增加/減少C2容值進(jìn)行匹配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整。由于通1143阻846網(wǎng)路為新增網(wǎng)絡(luò)，在安裝前就已用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試及調(diào)整。在加入天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試及簡(jiǎn)單調(diào)整后達(dá)到通1143阻846要求。

3.3 調(diào)試900kHz/846kHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)

由于900/846的匹配網(wǎng)絡(luò)共用一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)，所以在此網(wǎng)絡(luò)中增加了兩個(gè)可調(diào)電容，利用真空繼電器與其它瓷餅電容連接，可以人為控制兩組容值參數(shù)，達(dá)到900/846共用的效果。改造后的天線可同時(shí)播出1 143kHz和900kHz或同時(shí)播出1 143kHz和846kHz；可知在1 143kHz回路上增加一套846kHz的阻塞網(wǎng)絡(luò)；在原900kHz的匹配網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，調(diào)846kHz的匹配，并加裝切換；根據(jù)運(yùn)行實(shí)際調(diào)整電路器件參數(shù)，在此期間，應(yīng)全面考慮位置變更情況，調(diào)配器件改變主要體現(xiàn)在：900kHz適當(dāng)調(diào)整，以便更好的處理陷波網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象，846kHz暫不調(diào)整，視調(diào)試情況再定。

在此網(wǎng)絡(luò)箱內(nèi)增加兩個(gè)真空繼電器的作用是，在發(fā)射機(jī)開啟846或900兩個(gè)頻率中的一個(gè)時(shí)，利用兩個(gè)繼電器，控制選擇匹配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電感及電容參數(shù)，將發(fā)射效率達(dá)到最好。最后利用電橋測(cè)試整體天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗。

3.4 調(diào)試中的基本原則

原則一：要想高效避免頻率干擾，應(yīng)優(yōu)選適合的吸收電路，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性增強(qiáng)有促進(jìn)作用。

原則二：一般來(lái)講，適當(dāng)提高因數(shù)、容抗、感抗Q值，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行寬帶調(diào)整，以便更好的滿足寬帶要求，盡可能降低網(wǎng)絡(luò)阻塞現(xiàn)象發(fā)生幾率，大大優(yōu)化天調(diào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試的合理性。

原則三：優(yōu)選適合的阻塞電路，與此同時(shí)，適當(dāng)設(shè)置發(fā)射機(jī)設(shè)備功率，對(duì)于元器件，應(yīng)做好線圈調(diào)節(jié)工作，避免線圈過(guò)粗或者過(guò)細(xì)，確保元器件滿足壓力需要。

4 結(jié)論

通過(guò)開機(jī)測(cè)試，3個(gè)頻率的發(fā)射機(jī)三大指標(biāo)都在甲級(jí)之內(nèi)，開機(jī)運(yùn)行以來(lái)，發(fā)射機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)/輸出網(wǎng)絡(luò)無(wú)異常，經(jīng)覆蓋測(cè)試效果達(dá)到覆蓋要求。

注釋

①?gòu)垖W(xué)田.中短波天線維護(hù)手冊(cè).

②李立英.中波天線三工網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵.