10kW中波發(fā)射機(jī)天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與調(diào)試

賀培洲 劉雄

摘? 要：在中波廣播信號傳輸?shù)倪^程中，為了保證發(fā)射設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、高效性，就需要對中波發(fā)射機(jī)天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中分析和綜合判定。因此只有使中波發(fā)射機(jī)的饋線系統(tǒng)和天線系統(tǒng)嚴(yán)格匹配，才能保障發(fā)射機(jī)的高效率、高質(zhì)量運(yùn)行。該文主要介紹了10 kW中波發(fā)射機(jī)天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過程和方法，并圍繞具體的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試過程展開了討論，僅供參考。

關(guān)鍵詞：中波信號? 天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)? 設(shè)計(jì)與調(diào)試? “T”網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TN83? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2020）12（b）-0047-03

Abstract： In the process of medium wave broadcast signal transmission， in order to ensure the stability， reliability and efficiency of transmitting equipment operation， it is necessary to carry out centralized analysis and comprehensive judgment on the antenna feeder matching network of medium wave transmitter. Therefore， the high efficiency and high-quality operation of the transmitter can be guaranteed only by making the feeder system of the medium wave transmitter match the antenna system strictly. This paper mainly introduces the design process and method of 10kW medium-wave transmitter antenna feeder matching network， and discusses the specific network debugging process， which is only for reference.

Key Words： Medium wave signal; Day feeder matching network; Design and debugging; "T" network

天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)主要是由電感元件與電容元件按照科學(xué)的電路設(shè)計(jì)方法連接而構(gòu)成的，一般用于天線的輸入端與發(fā)射機(jī)饋線的輸出端之間。天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)不僅可以實(shí)現(xiàn)天線和饋線之間的特性阻抗匹配，而且可以有效地減少臨近頻率信號的干擾。該臺中波信號發(fā)射系統(tǒng)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)采用雙頻共塔模式，兩個(gè)頻率分別為756 kHz和1 008 kHz，兩套匹配網(wǎng)絡(luò)均采用的是Γ型網(wǎng)絡(luò)，具體見圖1。

因?yàn)樾盘柊l(fā)射塔有效高度不足，只有63 m，加之多年來地網(wǎng)不斷被破壞，756 kHz頻率的網(wǎng)絡(luò)有效通頻帶不足，邊帶反射大，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)功率最高只能升到? ? ? ?4 kW。為了克服上述問題，根據(jù)天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路和方法，針對756 kHz頻率，重新設(shè)計(jì)了由阻塞網(wǎng)絡(luò)、異形“T”網(wǎng)絡(luò)、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、泄露網(wǎng)絡(luò)組成的天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)。

1? 天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路

首先，要測量天線的自阻抗，對天線在756 kHz頻率上的特性阻抗以及邊帶反射系數(shù)進(jìn)行測定和計(jì)算分析。

其次，要對信號發(fā)射系統(tǒng)硬件設(shè)備的功率參數(shù)和外界高頻串?dāng)_問題進(jìn)行分析，使得中波發(fā)射系統(tǒng)天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)合理規(guī)范，一方面要保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的整體效果，另一方面要保證以最少的元器件構(gòu)成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)現(xiàn)有效匹配、有效防雷、有效抗干擾的同時(shí)降低實(shí)現(xiàn)成本，切實(shí)提升設(shè)計(jì)水平。

最后，在天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過程中，還需注意確保每個(gè)元器件都要發(fā)揮作用，盡量防止周圍高頻信號倒灌至阻塞網(wǎng)絡(luò)，從而降低網(wǎng)絡(luò)工作過程中的故障率。

2? 756 kHz頻率天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過程

經(jīng)測量，天線在756 kHz頻率上的特性阻抗為Zc=11.7-j105.8Ω。由此可知，天線自身的品質(zhì)因數(shù)比較大，即虛部和實(shí)部的比值過大，在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的過程中，需要優(yōu)先考慮適當(dāng)抬高實(shí)部值，改善天線的品質(zhì)因數(shù)。具體網(wǎng)絡(luò)電路見圖2。

該網(wǎng)絡(luò)主要由阻塞網(wǎng)絡(luò)、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、泄漏網(wǎng)絡(luò)組成。其中阻塞網(wǎng)絡(luò)由L1、C1、L2、C2這4個(gè)元器件構(gòu)成，主要作用是阻塞1 008kHz頻率，通? ? ? ?756 kHz頻率。異形“T”阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)由L3、L4、L5、C3這4個(gè)元器件構(gòu)成，需要注意的是C3為大電容，L4為小電感。電容C4和電感L6、L7共同構(gòu)成補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，L8、L9為微亨級電感線圈，串聯(lián)組成泄漏網(wǎng)絡(luò)，主要是用于防雷。在調(diào)試過程中，根據(jù)工作需要，及時(shí)補(bǔ)償匹配網(wǎng)絡(luò)過余的電容量或電感量。

3? 網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方法

3.1 阻塞網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試

將網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率調(diào)為756 kHz，紅、黑鱷魚夾夾在阻塞網(wǎng)絡(luò)兩端，調(diào)節(jié)電感線圈L1，使之與電容C1串聯(lián)諧振于756 kHz;然后，改變網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率為1 008 kHz，調(diào)整L2，使之并聯(lián)諧振于1 008 kHz。