中波调幅广播发射机天线匹配网络的调试方法分析

2020-10-10 11:56
魅力中国 2020年34期
关键词:中波谐振发射机

(内蒙古自治区广播电视局锡林浩特广播发射中心台,内蒙古 锡林郭勒 026000)

广电产业虽然是传统媒体,但并没有因为新媒体的流行而退却。它甚至抓住了新时代的机遇,不断发展,新的广播节目,特别是FM 广播有了显著增加。在这种环境下,中波调幅广播的生存空间进一步缩小。对中波发射机天线匹配网络进行了调试,使之能在当前环境下正常运行,保证广播质量。

一、中波调幅广播发射机与天线匹配网络的调试

中波调幅广播,主要是在中波广播信号转化过程中,元器件获得音频样本后,对其量化处理,形成离散信号样,保障节目清晰播放。在广播发射机内,A/D 作为主要元件,能够控制放大模块内放大器开关。在发射机内,放大器以桥式连接,当能量传输到中波天线,传输效率将受到直接影响,例如:天线和馈线阻抗失衡,发射机运行稳定性下降,广播即使顺利播出,质量也难以保障。对此,采取相应措施抑制反射波影响,降低不同频率间的干扰,积极调试天线匹配网络,有助于增强数据传输质量与效率,保证中波广播播出质量。

二、天线输入阻抗的确定

(一)天线输入阻抗与工作波长的关系。天线相当于开路长线,是具有分布参数的谐振系统,它在输入端呈一阻抗。天线阻抗不仅与天线结构有关,而且与工作波长有关。图1 画出了塔高76 m,边长60 cm 轻型三角塔的输入阻抗与工作波长关系实测值曲线。虽然同一天线在不同的网和不同环境中具有不同的输入阻抗,但塔天线基本符合图1 所示阻抗与频率的关系。

(二)天线输入阻抗的确定。(1)曲线法:可先求出塔高波长比,然后在图1 中查出天线输入电阻和电抗的近似值,取值误差可在天槽调整中予以修正。(2)阻抗代替法:根据谐振原理,利用高频信号发生器和高频微伏表进行测试。天线的电抗性质可据图1 天线的输入阻抗曲线来确定。

三、宽带拓展的原理

设中波调幅发射机天线匹配网络由1098KHz、1557KHz 双频共塔,网络为电磁耦合,其中包括三部分:阻塞网络由L5、C5 构成,作为双频共塔内不可或缺的存在,C5、L5 并联谐振,当谐振频率共塔,另一频率为1098KHz。因为,C5、L5 并联谐振的影响,阻抗无穷大,因此,1098KHz 信号并不能通过电路反馈到1557KHz 发射机,需要通过天线发送。同时,在1557KHz 频率下,阻塞网络在C5 的影响下,阻抗接近于短路,1557KHz 信号能够顺利通行。耦合网络是由CM、C1、L1、L2 构成,在天线匹配网络调试时,网络参数的调节是关键。补偿电路是由L3、C3 与L4 构成,该网络效果主要是平衡带宽,无网络作用下,带宽不对称,为保证高频、低频端驻波比相同,补偿网络发挥着平衡作用。

四、阻抗调整方法

在中波调幅广播运行中,为降低其他频率的影响,保障广播正常运行,应对发射天线所匹配的网络进行调试,以此调整阻抗,保障中波广播正常运行。首先,应将电感L1 的两个触头1、2 作为主要,调节对象,通过拆开馈线和匹配网络接入端,直接将网络分析仪和匹配网络连接,以网络分析仪替代,触头回归L1。之后,以此深入分析匹配网络和天线阻抗之间的问题。因为,串联阻抗、并联阻抗之间的等效互换关系,所以,可直接对图2 等效变换。首先,将L2、C2 与G2 之间的并联组合变为串联组合。其次,将L1 与C1之间并联组合变为中心抽头转移至L1 上随意一点,使L1、Ck 与L2 之间串联,因电感线圈电阻影响,可在调试后的线路上串联电阻。最后,在简化之后,新的串联关系出现,进一步简化,使C1、CM 与Ck 合并。此时,在阻抗调整时,也是调整L1 大小与抽头位置,以此得到适宜阻抗,发射机天线匹配网络符合新天线需求,保障中波调频广播正常运行,为人们提供优质的广播服务。在中波调频广播运行中,双调谐回路耦合匹配网络已经成为天线对匹配网络的更高需求,而耦合匹配网络解决了更多问题,拥有诸多优势,如:拓宽通频带。同时,抗干扰能力较强。但是,在耦合匹配网络使用中,也存在一定缺陷,其一,传统匹配网络电气结构较为简单,而经过调试后,新的电气结构更加复杂,器件应用较多,使用成本增大,维护调试的困难度增大。其二,缺乏稳定性。季节与天气变化下,发射机的反射变化会增大。依照季节不同,需要及时调整网络。同时,在网络调整中,应由其注意电感位置的科学性与配合度,两个谐振回路不仅要通过电容耦合,还要拥有电磁耦合,在维护并调试线路时,转变两电感线圈相对位置,改变电路参数,以此满足中波广播运行对天线的需求。在阻抗调整中,若选择双调谐回路调整,元器件虽然大幅减少,却因条件限制,天线高度大多在76m,低频段天线阻抗的实部较小,匹配带宽狭窄,边带效应并不明显,发射机指标无法达到规范标准,防雷性能低。另外,在中波调幅广播发展中,为降低外界信号的影响,提高广播抗干扰能力,可通过降低天线高度实现。但是,天线高度降低后,虽然存在各种优势,如:搭建天线的各项材料损耗下降,施工成本与难度降低,施工风险系数下降,增强了天线搭设的可靠性。却也出现新的问题,如:阻抗发生变化,天线虚实比增大,传统的T 型、L 型网络无法保障广播正常运行等。对此,若广播电台想要降低电线高度,应全面考虑可能出现的问题,保障广播正常运转。

总之,在很多广播类型中,中波调幅广播作为其中一种,为保障广播正常运行,面对发射机天线不断降低的情况,应积极调试天线匹配网络,使新天线拥有相匹配的网络,以此降低外界干扰的影响,使中波广播正常运行,为群众提供优质服务。

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