DAM50kW发射机的安装调试工作简析

龚铭路荆州中波转播台，湖北荆州 434000

DAM50kW发射机的安装调试工作简析

龚铭路
荆州中波转播台，湖北荆州 434000

DAM（Digital Analog Modulate）即数字调幅全固态中波广播发射机。由于其具有整机效率高、声电指标好、工作稳定可靠、保护功能齐全和故障显示功能完善等诸多优点，目前已成为荆州中波转播台主要的播出设备。荆州中波转播台新引进一台哈广50kWDAM，本文就此结合实际，对其安装调试进行总结分析。

DAM50kW发射机；安装；调试

随着我国广播事业的迅速发展，中波广播发射机已经进入了全固态数字化时代，原来使用的电子管板调中波发射机相继被PDM中波发射机、DAM中波发射机所代替。DAM中波发射机具有整机效率高、声电指标好、工作稳定可靠、保护功能齐全和故障显示功能完善等诸多优点。荆州中波转播台最近新引进一台哈广50kWDAM，虽然其在出厂时已设置好各项指标和参数，但经过长途运输，有些元件参数可能发生改变，安装后需重新调试才能投入工作。下面就对其安装和调试工作进行简要分析。

1 前期准备工作

1.1电缆线的处理

在发射机运抵之前，先将电源线制作完成，发射机的主电源变压器T1 T2采用的是三相变压器。所谓三相变压器，实质是3个同容量的单相变压器的组合。在同一个铁心的3个铁心柱分别套上三项的一、二次绕组来进行三相变压，一次绕组的3个相与电源的3个相连接，二次绕组的连接构成三相供电回路，与负载连接。由于采用的是三相交流电供电，故需要4根电缆线（A B C+地线）。

电缆线沿发射机房的沟道排布，一端接配电柜供电盒，一端通过空气开关与T1 T2相连。

电缆为铜芯线，需要做封端处理。我们采用的是压接封端法，步骤如下：

1）用电工刀将一头的绝缘层剥去适当的长度（与铜接线端子的长度相当）。

2）将绝缘恢复层套在电缆线上。

3）把剥去绝缘层的芯线插入铜接线端子孔内，此时需注意务必插紧，若有松动现象，需往端口内填入细铜丝使其插紧。

4）用压接钳或压接器进行压接，在铜接线端子的正面压出两个凹槽，先压靠近螺孔一端凹槽，再压离螺孔稍远一端的凹槽，两凹槽尽量处在一条直线上。

5）让绝缘套滑到没过铜接线端子根部，包住铜芯线外露部分，用打火机灼烧，使其紧贴在电缆线和铜接线端子表面。

6）为保险再在端子接缝处表面缠紧绝缘胶布（一层黄拉带、两层绝缘胶布）。

1.2发射机的搬运

发射机运抵后，先通过叉车运至机房大门，然后由人力拆卸搬运。搬运工具如下：撬棍、钢管、锤子、大号螺丝刀、粗麻绳等。

1）拆卸时用螺丝刀锤子在包装箱上凿缝，然后用螺丝刀将钉子翘出，打开包装箱。

2）由于发射机很重，无法直接靠人力推动或抬起，故需要借助撬棍和钢管。准备三根钢管，先用撬棍翘起发射机的一端往底部放入钢管，另一端也重复上述操作放入钢管，这样即为发射机安装了滚轮。然后由若干人将发射机推入机房指定位置。如果发射机不平，需要在相应的角落垫硬纸壳。

3）发射机运送完毕后，需要给发射机做好射频线、音频线以及射频取样线等。走线应紧贴发射机内壁，不要将线搅在一起。走线完成后，用扎带抓紧固定。

4）用锡焊将发射机接地铜皮与沟道内铜皮焊实。

1.3馈线的架设

该发射机采用特性阻抗50Ω的同轴电缆。用于中波时，由于通过的电流远大于米波段，应切实保证馈线短、电缆头和电缆插座间接触良好、否则会因过热而引起故障。

1）电杆采用直线杆，深埋长度不应小于2m，倾斜角度不应大于15°，间距15m～20m不等。

2）钢绞线位于直杆的一侧，每根直杆上用线夹将其固定，然后利用手动葫芦将其拉直拉紧。同轴馈线运抵后，将其拆卸下来，由若干人将其抬起拉开，一端接调配间，一端接发射机房转接口。注意两端均需用塑料袋包裹，扎紧。搬运馈管时，馈管不得弯曲过度。

3）架设馈管时，应分段将馈管固定于钢绞线上，可以分组进行提高效率。每组六人，一人负责固定馈管，两人负责搬运钢丝捆绑的木梯，两人负责把需要固定的一节馈管利用绳索通过一定滑轮装置送上去，再由负责固定的人员用抱箍将馈管固定于钢绞线上。抱箍的距离以2.5m～3m为宜。如若抱箍不够，可用电线进行结扎，电线要选用未老化且直径足够的。

4）由于高频大功率信号会使钢绞线上产生较大的感应电流，馈管和钢绞线之间可能会打火。这会对同轴电缆构成安全隐患，故需要为钢绞线接地放电。具体方法如下：在靠每根直杆旁打一根角铁入地，然后用两根细铜丝，一头紧紧的缠在钢绞线上，一头用螺丝固定在角铁的一端。如果此时发射机正在工作，需要戴手套方可作业，以免被烫伤。

2 发射机的安装与调试

馈线、调配间、发射机的准备工作就绪，接下来就需要安装调试发射机。发射机的主要安装调试工作由厂家的技术人员来完成，笔者主要参与辅助工作。下面就笔者所参与的过程进行论述。

1）硬馈管的制作。硬馈管采用Φ80的铜管，制作前先量好发射机馈线接口与同轴转换装置、同轴转换装置接口与转换器之间的长度，然后用手锯锯下对应长度的硬馈。起锯要慢，用力不宜过大。锯下的硬馈管需要用圆锉将锯口打磨光滑，并将留在管内的锯沫清理干净。

2）硬馈管的安装。将插芯用专门的固定装置插入并固定在硬馈管内，馈管一端接上发射机转换开关，另一端接发射机馈线头。需要弯曲的地方用弯头转接，并用喉箍固定。然后将转换开关天线输出端与位于屋顶的软硬馈线转换器通过硬馈相连，转换器的另一端接软馈。

3）按照设计图组装好带通滤波器。

4）将预先准备好的高压电缆按要求连上变压器。由于该发射机电源没有稳压，故输入端应选390V。固定电缆线时，拧紧螺丝勿用力过大。由于风机采用的是三相供电，故如果试机时风机不转动，应该考虑相序是否连接正确，此时可将任意两输入线对调，则相序正常。

5）由于台里订购的假负载尚未运抵，故试机时将功放保险断开，不加功率，这样可以测试发射机的各项工作电压是否处于正常范围内。而后馈线接入输出网络，阻抗匹配完毕后，可以适当开启一部分功放模块试机。测试射频输入是否正常，可用示波器一端接地，一端接功率放大板的P1的49、50、53、54脚，如显示峰值30V左右的正弦信号，则表示输入正常。

6）测试各功放模块的对低电阻，除二进制外，大台阶模块的对地电阻都相差不大，如出现特别大或特别小的情况，应该及时检查。

3 天调网络的调试

发射机试机过程中，笔者也参与了天调网络的设计与调试，由于参与的比较多，体会也较为深刻。

中波天线的阻抗是一个不定数，它随着频率的改变、天线尺寸和结构以及地域的不同而变化。然而发射机的阻抗是固定的，多为50Ω。由于中波天线的阻抗是一个不定值，那我们就必须采取一定的措施与发射机的50Ω相连接，连接的方式成为阻抗匹配。如图1所示。

从匹配网络左边看是50Ω，从匹配网络右边看是80Ω，也就是说匹配网路就好比水管转接头，让不同型号的水管能连在一起。如果天线阻抗在50Ω左右，那就无需匹配。

中波天线的阻抗一般都不会是一个纯电阻，对于不同的频率，也会呈现不同的阻抗。它是由实部RA和虚部jXA组成，所以天线阻抗为ZA=RA±jXA，虚部感抗为+，容抗为-。需要用网络分析仪进行测量，也可计算，但不方便。

匹配网络的设计步骤：

1）测量天线阻抗；

2）计算底负荷；

3）设计阻塞网络；

4）设计匹配网络。

3.1底负荷设计

在1 404KHz状态下测得天线阻抗ZA2=78-j77Ω，然后计算选择底负荷，底负荷的作用是改变天线的特性阻抗，兼顾防雷的任务。由于是双机共塔，底负荷还起到使ZB1和ZB2的阻抗模尽量接近的作用。若ZB1、ZB2的模型相差太大，会影响双频共塔的效果。

图1　阻抗匹配示意图

图2　天线端阻抗示意图

从图2可以看出L0和天线是一个并联关系。当L0接入后，既给天线的阻抗造成彻底的改变，也为雷电入地提供了通道，因其电感量很小对雷电的交直流相当于短路。

底负荷的计算：

已知ZA2=78-j77（网络分析仪测得），计算ZB2的阻抗。

设L0=41μH，算得λ=c/f=213.68m，则可求得：XL0=1882×L/λ=361.5Ω（感抗），

ZA2和XL0是并联关系，所以ZB2=JXL0×ZA2/ （JXL0+ZA2）=117-j65.8。

有网络分析仪也可直接测出。

3.2匹配网络设计

匹配网络有多种，Π网络，T网络，Γ网络等，具体采用哪种网络依情况而定。我们台采用的是T型匹配网络，虽较Γ网络略复杂，但其带通特性要优于Γ网络（其实也可以用Γ网络来设计）。而当ZA与ZF相差不大时，则只能用T网络来设计。

1 404kHz的T网络设计图如图3所示。

图3 1404kHZ T网络电路原理图

图3中电感L22可以等效为两个电感，一个参与到匹配网络的调节，一个则与阻塞网络构成串联谐振。

每种匹配网络都有不同的公式，但我觉得没有必要去记。因为不管什么网络，都可以用电路知识分析出来。拿T网络来说，如图4。

图4　T网络XXX图

以图4所示T网络为例，根据阻抗匹配的定义，图4即为ZA串联Z2再并联Z3再串联Z1等于ZF。用计算式表示如下：

（（ZA+Z2）×Z3/ZA+Z2+Z3）+Z1=ZF。

同理，ZF串联Z1再并联Z3在串联Z2等于ZF。用计算式表示如下：

（（ZF+Z1）×Z3/ZF+Z1+Z3）+Z2=ZF。

可以先假设Z1或Z2必有一个电容一个电感，因为需要电容来隔雷电，而Z3通常选电容。这是根据网络隔直流以及隔雷电的需要决定的，通常Z3隔直流，而Z1或Z2则需有一个电容隔雷电。我们先将Z1或Z2假设成为一个适当值的电容。然后将上述两个式子联立，解二元二次方程组，得到两组结果，再根据Z3是电容的要求，求出Z2或Z1的值，然后筛选出符合实际的值。计算时由于阻抗容抗都是虚数，开方加j即可，其他步骤与解实数方程组一样。

最后设计出的T网络如图5所示。

图5　T网络设计图

采用多个电容串并联的形式得到一个电容，一是考虑到大电容价格昂贵，甚至无法生产，二是考虑到当电容的耐压值和视在功率承受值。

C22起到隔离雷电的作用，所以也需要考虑其耐压值。由于C22和C23在同一频率下为定值，故实际中调节L23上的线夹来改变电感量，从而调整T网络。

3.3阻塞网络的设计

并联谐振和串联谐振都是指在某一频率下，感抗与阻抗的模相等，但也有不同之处，并联谐振对于交流信号而言从外面看阻抗无穷大，相当于直流的开路，而串联谐振对交流从外面看阻抗为零，相当于直流的短路。

由于1 404kHz与另外一部1 098kHz的发射机共用96m自立塔，为防止1 098kHz的信号通过1 404kHz的调配网络送到发射机造成发射机损坏，就需要阻塞网络。

图6　阻塞网络设计图

如图6所示，阻塞网络由C21和L21组成，二者对1 098kHz构成并联谐振（调节L21来达到调谐目的），如果把1 098kHz当直流，就是开路，使得1 098kHz的信号无法通过1 404kHz的调配网络。

而阻塞网络对于1 404kHz并不起阻塞作用，而是等效成一个电容，与L22在1 404kHz串联谐振，当成直流来看就是短路，没有给整个网络加阻抗。

3.4陷波网络的设计

天线能发射信号也能接收信号，陷波网络的作用是将天线接收的其他频率信号入地，以免其通过网络倒送到发射机。和阻塞网络正好相反，陷波网络利用的是串联谐振原理。

图7　陷波网络

首先，C24与L24并联谐振于1 404kHZ，这样对1 404kHz相当开路（无论后面加电容或电感，阻抗都只能是无穷大），对整个网络无影响，理论上可以挂载任意数量而不影响整个网络的参数。而对于干扰频率来说，C24并联L24可等效成一个电感，这个电感与可调电容C26构成串联谐振，相当于短路，干扰信号便能顺利入地。

可以通过开关其他发射机的方法来找出干扰比较严重的频率，然后按照上述方法计算出陷波网络，挂载在调配网络上。需注意的是不同发射频率的网络不能共用陷波网络。

3.5网络的安装

网络的安装需要网络柜，网络柜为金属质地，有三层上层接。电容电感按照设计图纸安装，固定。电容与电容串联用螺丝固定，其他连接线用拇指宽的铜皮或铜棒代替，电感一端接铜皮或铜棒，一端用接上铜皮的线夹夹在合适的位置，即预先计算出的电感值的位置。

相邻电感之间应互相垂直摆放。铜片两端用电钻置于木板上打孔，钻头要牢固，需注意钻头的旋转方向，然后用圆锉将毛刺锉掉，并用铜螺丝螺帽连接固定。

各接地电容用铜片连接网络柜接地，可用锡焊焊于柜身，也可用电钻在柜身打孔，然后用铜螺丝将铜片固定其上。其中，前者更为保险。网络柜接地一定要用足够宽的铜皮，我们用的铜皮宽度为20cm左右。将网络柜与地上的铜皮用锡焊焊接，焊接前应先用砂纸打磨焊接面，除去表面氧化层。然后将大烙铁烧到足够热后拔去插头，用余热加焊条将连接部分焊实，焊接时不要来回移动烙铁，要让焊锡充分的均匀的展开充满接缝。

安装好后，连上馈管，因为计算结果和实际参数会存在误差，需对各处电感和可调电容进行微调。调试完成，可开机测试。先开小功率测试，再逐渐升功率，查看发射机天线零位是否在正常范围。

发射机工作时切不可对网络进行作业。停机后，需要先将整个网络接地放电，并戴上手套方可作业（由于高频感应很大，不戴手套容易烧伤手）。作业时要抓实电感电容铜片等，以免被烫伤。此外，需要在发射机房留人值守，并保持通话，以便调配间的作业人员通知其开关机及反馈发射机即时状况，从而得出发射机是否调试成功，还能防止发射机或者电源在未通知的情况下被其他原因打开，造成事故。

4 结论

随着时代的进步，中波台的设备在不断更新，发调频广播发射机已基本发展为全固态化。本文结合实际，在DAM 50kW发射机天调网络安装调试工作中，通过科学的方法设计调试，减轻了调机人员工作强度，提高了中波广播发射系统的传输效率以及运行稳定性，对DAM50kW发射机天调网络的安装调试进行了经验总结及分析，具有一定的参考意义。

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1674-6708（2016）170-0078-04

龚铭路，荆州中波转播台。