探析中波发射机天线网络技术

师红伟

（作者单位：国家新闻出版广电总局2024台）

探析中波发射机天线网络技术

师红伟

（作者单位：国家新闻出版广电总局2024台）

在以网络为代表的新媒体异军突起的今天，中波广播作为传统媒体，凭借其接收方式简单、覆盖范围广、发射功率强、投资费用少等特点，仍然有大批受众担负着重要的宣传任务。为了确保中波发射信号符合接收装置的要求，中波发射台站必须强调中波发射机的稳定性。基于此，对中波发射机的无线网络技术进行分析，并提出抗干扰措施。

中波；发射机；天线网络技术

学术界给予无线电波这样的定义，即频率为300kHz～3MHz，长处于100～1000m之间的无线电波。目前，在社会的各个领域中波理论都有重要作用，如航天航空技术、通信技术等。在发射中波的过程中，需要多项设备协调工作。发射机就是其中一种，主要负责将信号按照相应的频率发射出去。

1　中波发射机天线网络技术

1.1智能天线技术

自20世纪60年代开始发展的智能天线技术最初多应用与军事、雷达、声纳方面，主要用于空间滤波和定位。能够有效减少干扰对其产生的影响，从而提高信号的传输质量，是智能天线技术的主要特点。

在智能天线中，分为天线阵列、接受通道、信息处理三个部分。其中，信息处理部分是最核心的部分，主要负责波束形成工作。智能天线根据规范将多个天线阵列的输出加权合并，并通过多个天线组成天线阵列，从而形成特定的天线空间方向图。要保证天线阵主波束的方向和用户方向一致，通过移动用户信号，降低干扰信号的影响。与多天线分集技术相比，智能天线技术有较大区别，分集技术中的天线距离一般有多个波长，距离较远；智能天线各个天线接受到的信号是相互关联的，天线阵元间隔一般小于等于半波长。

切换波束天线阵列和自适应天线阵列是智能天线根据其智能化水平以及结构的复杂程度划定的两种模式。切换波束天线是利用提前设置好的并列波束，为保证信号的有效性，实行对用户区域的全覆盖，根据用户的位置选择不同波束；为提高天线阵列的信号干扰噪声比，可以调整自适应天线阵列波束的幅度、指向和零点位置，并通过对各个阵元的调节改变阵列方向图，保证主波束指向期望信号，零点指向干扰。

1.2中波发射机无线网络技术

发射机是无线通信系统的核心结构，当系统在工作时，发射机由于其特质会对其他的设备造成一定的影响；这个影响是相互的，其他设备也会影响到发射机的工作状态。随着设备微型化的趋势以及数字电路技术的发展，扩展电路的结构更加复杂，集成化的要求越来越高，干扰的来源也较多，如电子开关、电源模块、压控振荡器等。由于这些元素的存在，导致电磁机在工作时会受到多方面的干扰，中波发射机对电磁兼容性有较高要求，良好的电磁兼容性可以有效保证发射机的质量。

2　发射机干扰来源和原理分析

本文中所列举的中波发射机分为两个类型：25kW和10kW。其中，前者一共有4部，后者有3部。4部25kW中波广播发射机频率分别为729kHz、846kHz、972kHz、1143kHz，3部10kW中波广播发射机的频率分别为603kHz、657kHz、1024kHz。一共有4座发射塔，每座发射塔之间的距离为100～200m。由于中波广播发射机的数量比较多，而发射塔的数量有限，只能采用两机分馈共塔的工作模式。鉴于发射机的频率问题，还要保证25kW和10kW的发射机能够共塔运行。在实际运行中，频率的层次较多，加之每两座发射塔之间的距离有限，存在严重的干扰窜扰现象，需要进行针对性地分析。

首先，要通过干扰源对发射机的内部和外部电磁环境进行分析，即内部干扰和外部干扰。发射机不仅会受到单个干扰，还可能会受到多个干扰源的共同干扰。发射机运作所处的频带不同，而且是在系统柜中运作的。发射机和接收机信道设备为独立的振动信号奠定了基础，借由射频电缆，为RF信号的传输提供了条件；再通过电源机箱（AC/DC转换器所用的），为电源单元中的所有通道提供共享电源，且其终端分机也具有一定的相似性。使用不同的电源模块对终端分机和信道分机进行控制，通过机箱母板端将所有的电源分给每个扩展机箱内主板的电源。终端控制中能够调整信息调至信号和信道切换地质，且是机箱终端控制；还可以对其他扩展段的信号进行处理，并将处理后的信号传输到其他分机中，对于这些频率较低的控制信号，一般是通过机箱中的主板拓展接口进行传输。

发射机的内部环境结构相对比较繁琐，其中包括电气开关、继电器等，每个组件都会受到多个干扰源的干扰，同时会对其他元件产生干扰。

3　发射机干扰问题的解决措施

3.1设计匹配网络和阻塞网络

为了保证多频多塔的中波发射台所发射出的广播信号具备一定的质量，必须尽量减少干扰影响。因此，要科学设计调配网络，增加匹配网络。这是因为在发射塔有限，而频率较多的情况下，频率与频率之间的距离较远，在塔底的输入电阻有较大差异。有从分离的天线底部分开，网络方式很有可能由于不同频率产生信号堵塞，这样一来不仅增加了成本和能耗，也难以保证其工作的稳定性。加上塔的不同信号之间由于电压不同，导致泄漏的电压差较大，很容易出现窜扰情况。通过良好的网络设计，结合天线和馈线，以阻抗为搭配原则，保证高频的能量可以进行有效传输。在设计网络时，如果存在漏洞，不仅会影响传输效果，还会提高反射波，对发射机的正常运作造成不良影响。在这种工作模式下，将阻塞网络和匹配网络相结合，保证在信号传输时不会受到过大阻抗，且可以减少干扰信号的强度。

3.2设计陷波网络

在该工作模式下，为避免不同频率之间的发射机会互相干扰和吸收多余的频率，可以考虑在调配网络中设计陷波网络。一个共同的串联谐振滤波器、并联谐振滤波器和带通滤波器是陷波网络的主要组成部分。电感和电容并联形成串联谐振滤波器，谐振于工作频率。可以通过多组并联谐振阻塞网络和串并联谐振吸收网络，通过设计阻塞网络和吸收网络，提高主频率独立性，避免受到其他频率干扰。通过设计带通滤波器的通带和阻带，能传输正常工作频率，防止其受到过度频率干扰。在多频共塔的工作模式下，一般干扰频率不会太多；但是，会存在较大的强度，通过使用串联谐振滤波或并联谐振滤波能够有效降低干扰信号的强度。

3.3减少干扰的方法

虽然可以用滤波器网络形式，以及匹配网络和阻塞网络降低干扰，但是在实际运行中，有效降低干扰的关键在于天线网络接地点和馈线接地点。需要经常检查维修接地点，保证接地点的有效性，降低干扰强度。在检查维修上，分为三种方法：第一，对加强发射器的日常维护和清洁，为其正常运行奠定基础；第二，加强网络、接线排等设备的紧固情况，在日常维护中，要保证网络连接线的稳定性，不能随意更改，避免参数发生变化；第三，供电线路要使用具备屏蔽层的电力电缆，因而要科学地选择各个板块之间的接地点，选择良好的音频传输线，且在进行接地时还要考虑当时的天气情况。

4　结语

近年来，随着我国科学技术的不断进步和社会经济的日益发展，中波发射机的主要工作模式为多频共塔工作模式。但是，仍然存在着种种问题，尤其是如何降低和消除多频干扰，是多频共塔工作正常运行的重要保证。根据天线网络技术原理，设计匹配网络和阻塞网络，可以有效降低和消除干扰的影响；另外，还可以通过对系统的维护和修理降低干扰的强度，提高工作的效率和稳定性。

［1］杨建峡.中波发射机天线网络技术探讨［J］.西部广播电视，2013（13）.

［2］王新文.全固态中波发射机对天线网络的特性和匹配［J］.西部广播电视，2014（9）.

［3］陈凤兰.中波天线匹配网络的测试与调整［J］.内蒙古广播与电视技术，2011（3）.