中波天调网络设计与调试

2014-01-07郑志斌吴革新

声屏世界 2014年2期

郑志斌吴革新

广播中波发射系统中，中波天线调配网络是发射系统的关键部位，网络的好坏直接影响节目发送的安全和高效性。目前浙江广播电视集团第一广播发射台采用HARRIS 公司DX－200 型数字调幅发射机，其对天调网络有新的要求，特别是对天线驻波比要求小于1.2:1,即VSRW≤1.2。由于该台共有三个中波频率同时发射播出，且地处浙江杭州，属于雷暴多发之地，因此在设计天线调配网络时，应考虑多频工作相互间的串扰问题，需安装防雷装置，提高设备的防雷、增强安全可靠性。

天线调配网络设计

天线调配网络设计工作频率为810KHz，发射机输出功率200KW，输出阻抗50Ω。由于另有两套大功率中波广播节目在发射台同时播出，其频率为AM1530KHz 和AM603KHz，发射功率均为50KW。在整体设计时，为防止AM1530KHz 和AM603KHz 发射功率被网络吸收，造成不必要的功率损耗，故不宜采用陷波器，而应加入1530KHz 和603KHz 两个频率的阻塞网络，以消除相互间的载频干扰。为提高防雷效果，在网络中设置了防雷装置、隔直流电容以及微亨级电感等。

在材料选择上，设计时依据截面积1mm2可承载3A 的高频电流，同时适当考虑冗余，其线圈紫铜管采用40mm 线径，其管壁要求在2mm 以上。为增加器件的可靠性，容性器件全部采用陶瓷真空电容，其实际额定无功功率应大于35KVA，具备20KV 以上的耐压。部分电容采用可调，为调试提供便捷性。

真空电容选用型号为CKT1000/35/210、CKT1000/30/120、CKT250/30/150、CKTB400/30/120，网络线圈统一以管壁厚度为2mm、直径为40mm 的紫铜管绕制而成，最大限度满足大功率传输发射的要求。

按照设计要求，天线调配网络设计原理框图如图1 所示：

图1 中电感L4、L3 和电容C3 组成了603KHz 的并联谐振，用于阻塞603KHz 对810KHz 的干扰。电容C4、C2 和电感L2 组成1530KHz 的并联谐振，用于阻塞1530KHz 对810KHz 的干扰，同时电感L2、L3 和电容C2、C3 对810KHz 正好是一个串联谐振通路。

图1

电感L1 和电容C1 组成倒「型网络，用于调整提升输出阻抗。电容C0除了参与天线端的共轭匹配外，因其隔直流的特性同时也起到了防雷的作用。电感L0 就是微亨级线圈，能有效提升对雷电的快速释放效果。图1 中的防雷装置是由石墨放电球、磁环石墨线圈组成，起到过压放电保护。

在实际工程中，网络的谐振Q 值不要太高，取值在3～10 之间即可，有利于实现带宽宽度。串联谐振电感L、电容C的值要适合中波频段526.5KHz～1606.5 KHz。通常L 取值大致在15～40μH，C 取值大约2000pF 左右。图1 中的元器件实际取值为：C0 ＝930pF，LO ＝52.5μH，C1 ＝220pF，L1 ＝18μH，C2 ＝2000pF，L2 ＝19.3μH，C3 ＝2000pF，L3 ＝19.3μH，C4 ＝778.8pF，L4＝15.5μH。

网络调试

当天线调配网络安装就位后，要对其进行通路调试，然后再调整匹配网络。大致过程为：阻塞粗调——网络粗调、细调——阻塞细调——网络精调——复测。

一、阻塞粗调。可分别利用603KHz 和1530KHz 发射机现实载频场强，通过实际天线空中耦合接收，信号强度可根据需要由人工控制，分别对上述两频率的阻塞网络进行粗调。用示波器监测图中E 点和F 点波形，具体改变C4 和L4 的值，使E 点和F点的载波电压相对幅度值为最小，一般衰减量在40db 以上。

二、网络粗调、细调。网络粗调只需调整L2 和C2，L3 和C3,通过网络分析仪或天线阻抗测试仪在线测试可帮助完成。

在阻塞网络调试基本完成的情况下，可利用电桥对810KHz 匹配网络进行细调。首先，脱开50Ω 软馈线，用电桥在图1 中F 点送入810KHz 基频信号，通过精确调整图1 中的C1 和L1，使F 点的阻抗为50Ω。然后将电桥移至发射机输出柜顶部，恢复F 点与软馈线的连接，脱开发射机输出柜机顶处与馈线的连接，从该馈线入口处朝天线端进行网络阻抗的精调。根据实际测试数据，反复对网络中的可调器件作适当微调，直到取得满意的效果。

三、阻塞细调。在网络调配完成后，可用前面匹配网络细调同样的方法对阻塞网络进行细调。为达到理想的匹配效果，需将发射机网络输出柜机顶端口处的阻抗调至50Ω，但实际上很难做到50Ω 纯电阻，虚部电抗值在正负5 以内可以接受，一般建议选择以容抗为好。

四、复测。全部调试完成后，对图1中的A、B、C、D、E、F 点的阻抗及天线阻抗进行复测，并做好记录方便今后参考。