中波2×50KW双频共塔天调网络的宽带化设计
2016-12-15冯巨龙
冯巨龙
内蒙古新闻出版广电局配电中心 内蒙古 呼和浩特 010050
中波2×50KW双频共塔天调网络的宽带化设计
冯巨龙
内蒙古新闻出版广电局配电中心 内蒙古 呼和浩特 010050
本文主要介绍了某中波发射台120米高的中波天线的2×50KW天调网络的宽带化设计，并对其设计思路及性能进行了分析说明。两个频率的阻抗带宽均能达到±5KHz以内小于等于1.05，±10KHz以内小于等于1.1，天调网络工作稳定。
中波 天调网络 宽带 数字广播
1 网络改造
某中波发射台有120米高的中波天线，其两个中波发射频率分别为756KHz（50KW）和954 KHz（50KW），由于天线底部阻抗较高以及防雷的要求等原因，网络设计难度较大。网络改造前一直存在阻抗带宽较窄、器件发热和工作不稳定的问题，会导致发射机工作不稳定甚致导致多次的停机事故发生。
天线底部阻抗和天调网络原理图，如图1所示。
天调网络的阻抗圆图和驻波比图，如图2、3、4、5所示。
图1 天调网络原理
图2756 KHz网络阻抗圆
图4954 KHz网络阻抗圆
图3756 KHz网络驻波比
图5954 KHz网络驻波比
2 问题分析
全固态中波广播发射机由于其高效率和易维护，在国内中波发射台中逐渐普及。全固态发射机对天馈线驻波比指标要求较高。如调配网络的驻波比带宽较窄，则发射机工作时边带功率反射回发射机，使发射机的反射功率随调幅度的变化而变动。当反射功率达到发射机保护门限时导致发射机的自身保护降功率，严重时造成发射机功率模块烧毁甚至导致停机事故的发生。
根据实际应用天调网络驻波比：±5KHz以内≤1.1，±10KHz以内≤1.25，则全固态中波广播发射机基本能够保证长时间安全稳定的播出。
对于该台中波756KHz和954KHz双频共塔网络：（1）根据756KHz网络驻波比图可知，其网络驻波比：±5KHz以内≤1.37，±10KHz以内≤1.74。（2）根据954KHz网络驻波比图可知，其网络驻波比：±5KHz以内≤1.3，±10KHz以内≤1.74。
756KHz与954KHz双频共塔网络驻波比带宽较窄。此外，网络存在器件发热的问题，因此，原有网络不能够满足全固态发射机安全稳定播出的要求，是安全播出中的重大隐患。
3 天调网络的宽带化设计
3.1 设计依据
3.1.1 天线底部阻抗，如表1所示
表1 天线底部阻抗
3.1.2 带宽性能指标
全固态中波广播发射机能够长时间安全稳定播出并适应未来数字调幅广播的发展，天调网络的驻波比带宽目标为：±5KHz以内小于等于1.05，± 10KKHz以内小于等于1.1。
图6 中波756kHz&954kHz双频共塔网络原理图
图7 756KHz网络阻抗圆
图8 756KHz网络驻波比
图9 954KHz网络阻抗圆
3.2 技术改造方案
3.2.1 设计思路及原理图
3.2.2 设计思路
（1）设计中使用的电感线圈和电容器要易于实现和能长时间稳定工作，电感线圈电感量不宜过
大，电容器不宜采用真空可调电容器。
图11 756KHz和954KHz网络间隔度
表2 电压和电流值
（2）发射台所在地属于雷击高发地区，网络设计中首要考虑防雷。因此，先并联一个入地电感线圈，之后串联一个隔直流电容器，电感线圈和电容器的大小在考虑防雷的同时，还要考虑后边阻抗的变化。
（3）由于两个频率发射功率均为50KW功率较大，因此，阻塞网络的设计尤为关键。优化两个频率的阻塞网络，在考虑阻塞效果的同时，考虑元器件电压和电流的合理以及各自阻塞网络后阻抗的变化。
（4）根据阻塞网络后的阻抗进行宽带化匹配，在满足驻波比指标的情况下，找出最易实现的匹配结构。
3.2.3 网络性能指标，如图7、8、9、10、11所示
3.2.3 元器件电压电流
根据相关公式进行计算，可得元器件的电压和电流值，并根据电压电流选择合适的电容器和电感线圈。如表2所示。
结束语
新双频共塔天调网络调试完成后达到了设计目标，防雷电性能和阻抗带宽性能优异，工作稳定可靠，解决了长期存在的安全播出隐患。
[1].潘胜伟等.中波天线匹配网络宽带化探讨[J].广播与电视技术，2013年12期
审稿人：严志刚 内蒙古自治区新闻出版广电局包头广播发射中心台正高级工程师
责任编辑：王学敏
TN934.1
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2096-0751（2016）10-0026-04
冯巨龙 内蒙古新闻出版广电局配电中心 工程师
