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      中波調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)天線匹配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試方法分析

      2020-10-10 11:56:34
      魅力中國 2020年34期
      關(guān)鍵詞:輸入阻抗調(diào)幅中波

      (內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視局錫林浩特廣播發(fā)射中心臺(tái),內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026000)

      廣電產(chǎn)業(yè)雖然是傳統(tǒng)媒體,但并沒有因?yàn)樾旅襟w的流行而退卻。它甚至抓住了新時(shí)代的機(jī)遇,不斷發(fā)展,新的廣播節(jié)目,特別是FM 廣播有了顯著增加。在這種環(huán)境下,中波調(diào)幅廣播的生存空間進(jìn)一步縮小。對(duì)中波發(fā)射機(jī)天線匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了調(diào)試,使之能在當(dāng)前環(huán)境下正常運(yùn)行,保證廣播質(zhì)量。

      一、中波調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)與天線匹配網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試

      中波調(diào)幅廣播,主要是在中波廣播信號(hào)轉(zhuǎn)化過程中,元器件獲得音頻樣本后,對(duì)其量化處理,形成離散信號(hào)樣,保障節(jié)目清晰播放。在廣播發(fā)射機(jī)內(nèi),A/D 作為主要元件,能夠控制放大模塊內(nèi)放大器開關(guān)。在發(fā)射機(jī)內(nèi),放大器以橋式連接,當(dāng)能量傳輸?shù)街胁ㄌ炀€,傳輸效率將受到直接影響,例如:天線和饋線阻抗失衡,發(fā)射機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性下降,廣播即使順利播出,質(zhì)量也難以保障。對(duì)此,采取相應(yīng)措施抑制反射波影響,降低不同頻率間的干擾,積極調(diào)試天線匹配網(wǎng)絡(luò),有助于增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量與效率,保證中波廣播播出質(zhì)量。

      二、天線輸入阻抗的確定

      (一)天線輸入阻抗與工作波長(zhǎng)的關(guān)系。天線相當(dāng)于開路長(zhǎng)線,是具有分布參數(shù)的諧振系統(tǒng),它在輸入端呈一阻抗。天線阻抗不僅與天線結(jié)構(gòu)有關(guān),而且與工作波長(zhǎng)有關(guān)。圖1 畫出了塔高76 m,邊長(zhǎng)60 cm 輕型三角塔的輸入阻抗與工作波長(zhǎng)關(guān)系實(shí)測(cè)值曲線。雖然同一天線在不同的網(wǎng)和不同環(huán)境中具有不同的輸入阻抗,但塔天線基本符合圖1 所示阻抗與頻率的關(guān)系。

      (二)天線輸入阻抗的確定。(1)曲線法:可先求出塔高波長(zhǎng)比,然后在圖1 中查出天線輸入電阻和電抗的近似值,取值誤差可在天槽調(diào)整中予以修正。(2)阻抗代替法:根據(jù)諧振原理,利用高頻信號(hào)發(fā)生器和高頻微伏表進(jìn)行測(cè)試。天線的電抗性質(zhì)可據(jù)圖1 天線的輸入阻抗曲線來確定。

      三、寬帶拓展的原理

      設(shè)中波調(diào)幅發(fā)射機(jī)天線匹配網(wǎng)絡(luò)由1098KHz、1557KHz 雙頻共塔,網(wǎng)絡(luò)為電磁耦合,其中包括三部分:阻塞網(wǎng)絡(luò)由L5、C5 構(gòu)成,作為雙頻共塔內(nèi)不可或缺的存在,C5、L5 并聯(lián)諧振,當(dāng)諧振頻率共塔,另一頻率為1098KHz。因?yàn)?,C5、L5 并聯(lián)諧振的影響,阻抗無窮大,因此,1098KHz 信號(hào)并不能通過電路反饋到1557KHz 發(fā)射機(jī),需要通過天線發(fā)送。同時(shí),在1557KHz 頻率下,阻塞網(wǎng)絡(luò)在C5 的影響下,阻抗接近于短路,1557KHz 信號(hào)能夠順利通行。耦合網(wǎng)絡(luò)是由CM、C1、L1、L2 構(gòu)成,在天線匹配網(wǎng)絡(luò)調(diào)試時(shí),網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的調(diào)節(jié)是關(guān)鍵。補(bǔ)償電路是由L3、C3 與L4 構(gòu)成,該網(wǎng)絡(luò)效果主要是平衡帶寬,無網(wǎng)絡(luò)作用下,帶寬不對(duì)稱,為保證高頻、低頻端駐波比相同,補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮著平衡作用。

      四、阻抗調(diào)整方法

      在中波調(diào)幅廣播運(yùn)行中,為降低其他頻率的影響,保障廣播正常運(yùn)行,應(yīng)對(duì)發(fā)射天線所匹配的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)試,以此調(diào)整阻抗,保障中波廣播正常運(yùn)行。首先,應(yīng)將電感L1 的兩個(gè)觸頭1、2 作為主要,調(diào)節(jié)對(duì)象,通過拆開饋線和匹配網(wǎng)絡(luò)接入端,直接將網(wǎng)絡(luò)分析儀和匹配網(wǎng)絡(luò)連接,以網(wǎng)絡(luò)分析儀替代,觸頭回歸L1。之后,以此深入分析匹配網(wǎng)絡(luò)和天線阻抗之間的問題。因?yàn)?,串?lián)阻抗、并聯(lián)阻抗之間的等效互換關(guān)系,所以,可直接對(duì)圖2 等效變換。首先,將L2、C2 與G2 之間的并聯(lián)組合變?yōu)榇?lián)組合。其次,將L1 與C1之間并聯(lián)組合變?yōu)橹行某轭^轉(zhuǎn)移至L1 上隨意一點(diǎn),使L1、Ck 與L2 之間串聯(lián),因電感線圈電阻影響,可在調(diào)試后的線路上串聯(lián)電阻。最后,在簡(jiǎn)化之后,新的串聯(lián)關(guān)系出現(xiàn),進(jìn)一步簡(jiǎn)化,使C1、CM 與Ck 合并。此時(shí),在阻抗調(diào)整時(shí),也是調(diào)整L1 大小與抽頭位置,以此得到適宜阻抗,發(fā)射機(jī)天線匹配網(wǎng)絡(luò)符合新天線需求,保障中波調(diào)頻廣播正常運(yùn)行,為人們提供優(yōu)質(zhì)的廣播服務(wù)。在中波調(diào)頻廣播運(yùn)行中,雙調(diào)諧回路耦合匹配網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為天線對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)的更高需求,而耦合匹配網(wǎng)絡(luò)解決了更多問題,擁有諸多優(yōu)勢(shì),如:拓寬通頻帶。同時(shí),抗干擾能力較強(qiáng)。但是,在耦合匹配網(wǎng)絡(luò)使用中,也存在一定缺陷,其一,傳統(tǒng)匹配網(wǎng)絡(luò)電氣結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,而經(jīng)過調(diào)試后,新的電氣結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,器件應(yīng)用較多,使用成本增大,維護(hù)調(diào)試的困難度增大。其二,缺乏穩(wěn)定性。季節(jié)與天氣變化下,發(fā)射機(jī)的反射變化會(huì)增大。依照季節(jié)不同,需要及時(shí)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),在網(wǎng)絡(luò)調(diào)整中,應(yīng)由其注意電感位置的科學(xué)性與配合度,兩個(gè)諧振回路不僅要通過電容耦合,還要擁有電磁耦合,在維護(hù)并調(diào)試線路時(shí),轉(zhuǎn)變兩電感線圈相對(duì)位置,改變電路參數(shù),以此滿足中波廣播運(yùn)行對(duì)天線的需求。在阻抗調(diào)整中,若選擇雙調(diào)諧回路調(diào)整,元器件雖然大幅減少,卻因條件限制,天線高度大多在76m,低頻段天線阻抗的實(shí)部較小,匹配帶寬狹窄,邊帶效應(yīng)并不明顯,發(fā)射機(jī)指標(biāo)無法達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),防雷性能低。另外,在中波調(diào)幅廣播發(fā)展中,為降低外界信號(hào)的影響,提高廣播抗干擾能力,可通過降低天線高度實(shí)現(xiàn)。但是,天線高度降低后,雖然存在各種優(yōu)勢(shì),如:搭建天線的各項(xiàng)材料損耗下降,施工成本與難度降低,施工風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)下降,增強(qiáng)了天線搭設(shè)的可靠性。卻也出現(xiàn)新的問題,如:阻抗發(fā)生變化,天線虛實(shí)比增大,傳統(tǒng)的T 型、L 型網(wǎng)絡(luò)無法保障廣播正常運(yùn)行等。對(duì)此,若廣播電臺(tái)想要降低電線高度,應(yīng)全面考慮可能出現(xiàn)的問題,保障廣播正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

      總之,在很多廣播類型中,中波調(diào)幅廣播作為其中一種,為保障廣播正常運(yùn)行,面對(duì)發(fā)射機(jī)天線不斷降低的情況,應(yīng)積極調(diào)試天線匹配網(wǎng)絡(luò),使新天線擁有相匹配的網(wǎng)絡(luò),以此降低外界干擾的影響,使中波廣播正常運(yùn)行,為群眾提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

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