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10kW全固态中波广播发射机的天调网络设计与调试

2020-08-04何志强

卫星电视与宽带多媒体 2020年10期

何志强

【摘要】随着我国信息技术的快速发展,中波发射机逐渐应用了一些现代化的技术,这不但满足了发射机的运行要求,而且还在很大程度上提高了工作的效率。全固态中波发射机作为新时代的产出物,有着环保、耗能少等优点,研究天调网络的设计与调试有利于该设备更加合理的运作,保障整个工作的顺利开展。目前,在电视广播行业里中波广播发射机被最广泛的使用着,它在很大程度上减少了平常维修和保护发射机的花费,并且降低了资源的耗费,减轻了相关工作人员的工作负担。本篇文章主要探讨了10kW全固态中波广播发射机的天调网络设计与调试方面的内容。

【关键词】中波广播发射机、天调网络、设计与调试

中图分类号:TN923               文献标识码:A              文章编号:1673-0348(2020)010-044-03

[Abstract] With the rapid development of information technology in our country, medium wave transmitter machines have gradually applied some modern technology, which has not only satisfied the operation requirements of wave transmitting, but it can also enhance working efficiency to a large extent. All solid medium wave transmitter machines, which, as a product of the new era, have the characteristics of being environmentally-friendly and requiring less energy consumption. The research on the design and debugging of the sky regulating network is beneficial for the proper operation of this equipment, thus leading to the whole working system operating smoothly. At present, in the  and therefore cut down the working load of relative staff. This article mainly focuses on the contents of the design of sky regulating network and debugging on all solid medium wave transmitter machines of 10 kw. 

[Keywords] Medium wave transmitter machines; Sky regulating network; Design and debugging

不得不说,中波发射技术的一大突破点则是10kw全固态中波广播发射机的研究和投入使用。和之前的中波发射机作对比,该设备运行的效率得到了很大的升并且维护起来更加的方便,这保障了整个系统的平稳运行工作。但是,因为全固态中波发射机使用的金属氧化物半导体场效应晶体管的抗干扰能力不够好、耐压性也不高,在运行的过程中必将会对天调网络产生一些不好的影响,怎么使用天调网络在最大的程度上减少干扰变成了研究和讨论的全新议题。

1. 天调网络

天调网络其实指的就是天线调配网络,它主要是由匹配网络、阻塞网络、避雷系统等部分所组成的。中波广播发送系统中的一个非常主要的步骤便是天调网络。天调网络的主要作用有以下三点,一是高频回馈抑制作用,二是阻抗匹配作用,三是防雷作用。天线的输入阻抗往往和它的幾何结构、馈入电波频率相关联,这里需要有一整套使天线的输入阻抗和馈线特性阻抗相互匹配的调配网络,才能够让发射机输出的高频功率可以正常输送到天线。发射机是否可以稳定、可靠地进行发射并且实现最大的传输功率,在很大程度上是受到了天调网络设计的影响。源于这个工作大多是在户外环境里所进行的,所以工作环境会比较差、 维护起来难度系数比较高,出现故障维修的困难时,将会引发一段时间的暂停播放,因此顺利的安装、调试和保护天调网络系统对各发射台来说都是非常重要的一点。

2. 天调网络的工作原理

全固态中波广播发射机天调网络指的是通过变动网络的参数来实现发射天线输送口与馈线的特性阻抗进行匹配,顺利地连接这两者,在中波广播发射机发射天线的发送端口和发射机输送馈线之间设置的网络系统。按照一般情况来说,全固态中波广播发射机的天调网络主要是由阻塞网络、匹配网络、吸收网络以及预调网络所组成的。首先来讲一下阻塞网络,之所以有阻塞网络的存在,是因为中波发射台发射天线有着一个特点是--互逆性。从本质上来讲,天调系统是被包含在接收天线里的,天调系统能够在发射机释放功率之后收受到高频电压,紧随其后地工作是把高频电压发送到发射机的电路中去。伴随着不断流入的高频电压,波形在很大程度上会得到很大的变化。但是如果这种变化得以在很长的一段时间里都依旧没有消失的话,那一定会影响到发射机信号的发送,然后降低了信号的质量。然后就是匹配网络,匹配网络存在的意义是使得全固态中波广播发射机和馈线特性电阻之间能够紧密相连,使其能够找到匹配状态而设置的网络,匹配网络对于全固态中波广播发射机的顺利运转有着不容小觑的作用。还有吸收网络,吸收网络存在的意义在于降低电路的电压上升率,它的主要形式是陷波和预调网络中的电感通直作用避雷。吸收网络可以避免震荡在电容器两端发生的过电压破坏设备而导致的故障问题。最后一个便是预调网络,预调网络是用来实现适合的电抗实部,它通过利用天线的底端,再加上并联电感和天线阻抗,这样便有利于匹配网络的设计和调试工作。

3. 天调网络的调试

工作人员在对天调网络开展调试工作之前,首先需要对天调网络工作是如何进行运转的、它的运转依据是什么,进行一个全面的分析和了解。在整个调试的工作之中,应当使得各个元件的匹配性与馈管阻抗的匹配性相一致,然后确保各个部分的构成元件对于环境方面是怎么要求的,从而使得天线的阻抗匹配度相一致。这样一来就可以保证天线在运转的时候,各个组成网路的功能可以得到正常的使用,并顺利进行发射机的正常运转工作。对于天调网络的调试,顺序应当是先对实部、后对虚部展开工作,与此同时在调试的进程中需要对调试过的每一个地方都做一下记号。为了确保调试工作的安全问题,在开展工作之前一定保证发射机是处于一个没连电的状态,避免在调试工作开展过程中可能会产生的人员伤亡隐患。工作人员一旦在调试运行的过程里发现天调网络还有着某些方面的故障时,就需要立刻对所存的故障进行处理,争取在最短的时间内来恢复发射机的正常运行。

4. 天调网络的应用

10kW全固态中波广播发射机的天调网络在进行运转的工作之中,一定会因为这样或那样的原因而受到各种干扰。举个例子来说,就像是防止雷电、阻止干扰等这样的因素而带来的不好的影响。其实主要概括起来主要有以下两种原因:

4.1 较大的回路电流

在10KW全固态中波广播发射机的天调网络之中,存在着比较多数量的谐振回路,所以在这个时候,10KW全固态中波广播发射机展开运转的时候比较容易出现较大的回路电流,也正因这样,它将会在某个时刻突然地迸发出大量的热能。随着时间慢慢的流逝,温度也在不断的慢慢升高,而元件没有办法来避免过热的情况发生,也没有办法去解决损坏问题的出现,如果一直坚持这样下,将会在很大的程度上去影响到整个全固态中波广播发射机天调网络工作的开展。

4.2 其他影响

因为10KW全固态中波广播发射机不是由一个部件所形成的,因此在其展开工作的过程中,每一个部件都会对其他部件的工作带来这样或那样的影响。尤其是频率塔数量比较多的时候,带来最大影响的便是阻塞原因了。

5. 天调网络的调试内容

全固态中波发射机天调网络的使用应当对热能的消耗方面所带来的影响进行深入研究。在一开始,就应该使用方便快捷的方式方法来设置天调网络。即用极少量的电容和电感线圈等元器件来确保相关系统能够得以正常的运转,这样可以很好的减少回路电流所释放的能量。这种想法的设计对于后面的维修保护工作来说也有不小的意义。对元器件的减少就一定会降低维修保护工作的任务量,进而完善整个全固态中波广播发射机天调网络设计与调整的工作开展。除此之外,对于阻漏网络中出现了回馈信号不够明显的问题,建议把它取消掉,以此来减少视在功率的不必要增加。并且,在这个时候,还需要留有一定的空间给电容的设计上,通过这种方式来使得天调网络可以平稳运行,即使是出现了故障,也能够很好的进行处理,这为工作的顺利进行带来许多便利。

5.1 阻塞网络

在10kw全固态中波广播发射机的天调网络之中,阻塞网络的调试工作是需要断开两端的连线的,与此同时还需要断开并联回路的任意一端,这样才可以完成并且实现一个完整的串联回路,在连接了电感线圈与电容器工作之后,电感线圈和电容器的电阻数值无限接近于0+j0Q。它的意思是,意味着顺利完成了阻塞网络的调试工作。从另外一个反方向来看,则需要一个一个地对串联电路展开检验,直到寻找到问题所在的地方并且完全去解决之后,再把它接回到天调网络里去。

5.2 预调网络

如果使用单频发射来对天线阻抗开展并联电感预调工作,那么输入电抗实部和实部电阻应当需要保持统一。如果利用双频共塔这种复杂的网络,那么就需要经过预调网络在调整之后,各个频率所对应的天线底部阻抗实部相接近,在某些特殊状况下,可以增加电容与其并联,以便实现预调的目标。

5.3 匹配网络

10kw全固态中波广播发射机和天线一般情况来说其实并不处于同一个区域,为了能够实现两者之间的连接,就一定会使用到愦线。但是因为馈线本身存有着电阻数值,发射机输出的功率和天线接收的功率有着很大的差别,进一步影响了信号的质量。对于发生了这种情形来讲,最好的解决办法便是利用匹配网络这个要素来进行两之间不一样数值的清除,最终目的是想要保持输出和输入端口的功率一模一样。在当10kw全固态中波广播发射机发出的功率慢慢得以稳定后,再利用电子管电压于负载端对“棚流、槽路的电感、发出的激励信号以及电容的数值”等等数据进行一个完整且及时的记录。在和饋线开始的位置相连之后,再把馈线最后的位置连接上纯电阻假负载,利用三只一千皮法的电容进行一个串联工作,与此同时再与可调电感进行并联,然后这样就能够产生一个完整的电流回路。在10kw全固态中波广播发射机的出口端、发射天线节点的地方接加入一个高频的电流表,用来算出匹配网络行波的数值。在最后,通过改变可变电感接点的部位,使得数值在大于等于零点八五的时候,就能够表明匹配网络目前正处于一个匹配的状态,在这个时候就可以把它接入到10kw全固态中波广播发射机的天调网络中去了。

6. 总结

总而言之,10KW全固态中波广播发射机虽然和之前传统的发射机相比,存在着一定的突出优势,可是因为它所使用的金氧半场效晶体管的抵抗力太差,与此同时,它的耐压性也不怎么好,所以一定要建立和调整完善天调网络来避免整个系统将面对的干扰问题。本篇文章在对此开展进一步研究和讨论之后表明了阻塞网络、吸收网络、匹配网络是组成天调网络的最主要的部分,如果能够很好地利用,那毫无疑问的可以为全固态中波发射机的顺利运行提供强有力的保障。

在10kW的全固态中波发射机之中,天调网络的调试对于发射机的整体功能来说,是有着无与伦比的影响。本篇文章对于设计调试过程中各个方面进行了详细的分析,并对一些相关的注意事项进行了总结,这将对推动天调网络的设计和调试有很大的帮助。

参考文献:

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