中波发射机的输出网络浅议

阿 生

中波发射机的输出网络，包含了并机网络、电子管发射机等众多技术设备。从电子管发射机发展到数字调幅发射机，不仅实现了中波发射机输出网络中工作效率的提升，也减少了停播的风险。为获得更大场强的无线发射效果，需要在天馈线机制、发射网络的配置等方面提升发射机的发射功率、并机网络技术。

1 中波发射机的输出网络工作原理概述

当前的固态中波发射机包含了高频、音频、电源等组成部分。音频信号通过负载波信号和音频信号等的处理，经过脉冲宽度音频调制，进行放大后，随着调频宽脉冲不断变化后，进入调制器，经过低通滤波器的调幅的调解后，放大到了需要的功率和幅度，得到了一个具有足够功率和幅度的音频信号，产生了载频信号，经过高频振荡，产生了经过射频条幅的高未槽路，最终通过调谐滤波阻抗变换，输出符合规定的载波。电源则将直流电压输送到发射机的各个工作部位，保证载波最终通过电线发射出去。

在中波发射机的安装和运行过程中，天馈线系统是非常重要的部件。在进行固态发射机的安装之前，通过各项前期准备工作，包括架设铁塔，铺设天线地网等，形成了系列性的发射机的配套工作，包括架设馈管、防雷接地、工作接地等。作为各个发射机的组成结构，这些部件的协调运行能够保证无线电波的发射。例如：天线地网能够采用大小不同的发射功率，作为发射过程的重要组成部分，做好匹配，以最好的状态，打破地导系数等因素的干扰，发挥耐高温和耐高压的优势，进行输出网络的信号发射工作。

在天馈线的无线发射工作中，铁塔的工作原理是将高频能力加以转变，通过铁塔这一发射体，形成了电磁波，将电磁波发射到预定的方向。中波通过地波进行传播，采用的是垂直极化波，采用垂直天线的方法，天线的电流的腹点和天线的高度有关。在选择天线的时候，要考虑输出阻抗网络的配置等。例如：当前广泛采用的是数字条幅全固态中波发射机的输出阻抗网络，由电容和电感线圈组成，具有谐振、阻抗等匹配功能，能够对中波发射机的损耗性能等进行探测，同时还能分析中波发射机设计的输出阻抗网络。对这部分进行配置的时候，需要考虑电容组成回路、电感以及耐压值、选择性。合理选择和适当调整阻抗网络元器件，保证发射机设备的稳定工作。

2 中波发射机输出网络配置

以全固态中波发射机为例，发射机的天线系统、调配网络决定了发射机工作的外部环境。天线调配的网络通过严格匹配，具有发射频率，能够利用通带的良好特性，对周边的电台调频射频进行倒送。天线输出网络的运行，受到自然条件的影响，容易受到干扰，应采取有效的防护措施。这是由于发射台一般是密分布、多频率的网络布设状态，现场的电压、电流以及相位差等都接近90度，在场效应管的输出功率的帮助下，发射机的输出功率由一定数量的功放模块的输出合成，各组功率经过调整之后，符合天馈线网络的设计要求。

对于天调网络的设计程序，根据中波天线的匹配原理，采用高频阻抗的方式，测出电桥的天线阻抗，选择适当的天调网络，增加虚部的绝对值，抵消天线上的串接电感的R型网络讯号，减少天调网络电路的损耗。根据临近的中波发送设备的功率大小以及发射频率的情况，对网络的功率和类型进行区分，为了抑制外界射频能量的倒送，得到相应的天调网络阻抗等效电路草图，需要计算出电路图的元器件的各项参数。网络中对电容的选用，采用固定瓷介电容的元件进行调整，例如网络电感线圈的使用，能够减少维护量，配置好短路夹后，利于更好地进行调试。

中波发射机进行并机播出的时候，要达到中波发设计的输出的最佳效果，在进行并机网络合成之后，将两个机的功率之和输出到天线中，形成桥T网络。达到功率合成的技术参数。当出现故障的时候，如果一台机器的功率发生了倒灌现象，那么就不能达到并机的目的，因此，应对并机网络进行相应的元件阻抗设置，达到功率合成的同时，也不影响输出输入端的阻抗发挥出最大值。

根据并机网络的设置和技术参数的要求，采用调试的方法，实现单机两倍的发射功率。将甲机和乙机从两段输入接入，在并机之后从C路输出。

并机网络技术要求在进行网络元件阻抗的设计时，要进行对称相等的设计，保证网络的平衡吸收电阻为80 Ω，输出接纯阻的负载值为R0。

进行固态机的线缆、通带、阻带的高频能量等的倒送，采用正R型网络进行计算和调试，例如：540 kHz频率的固态机的调试，选用的天线的阻抗的计算公式为：

采用网络匹配的方法，对工作频率提供通路，起到雷电隔离的作用。提高整体的此场效应管的效率。考虑到XL0的静电泄放作用，设计L2、CO的串联谐振网络，组成了X3、X4的串联谐振网络，形成二阶滤波器。电容C1为3 300PF。网络调试步骤为：断开馈管，将电桥测出B点，接受L0测出b点的阻抗，微调L0到L1，使b点阻抗达到50。波特瓦斯二阶滤波器的调试，不接入电路后，组成的并联网络，形成的工作效率为540 kHz，接入网络振谐达到1350 kHz。

将网络接入电路，馈线输入端D点阻抗的运行重复上述步骤，并进行微调。发射机功放单元经过线圈合成后，标准阻抗达到规定数值之后，按照实际需要的条件，安装有阻抗变换作用的带铜滤波器，在实际的发射机中，L2、L3都属于同一个线圈，与发射机的发射频率是一种谐振。在发射机调试的时候，合成变压器的漏感以及引线帆布电抗发生串联谐振，形成的功放单元为纯阻抗，为了保证发射机的谐波衰减量达到80 dB以上，加入谐波滤除电路，形成带有并联谐振的电路，综合考虑带通网络元件，插入阻抗微调电路。

带有抗雷功能的高频输出网络、发射机的输出网络包含了L101、C103等二阶带通网络，与T型阻抗匹配网络构成了高频输出系统，其作用是匹配滤波和阻抗，形成二阶的最大平坦滤波器。它的作用是对不需要的频率成分滤出音频通带，采用模数转换的取样频率，形成各种组合频率成分，将带有量化台阶的射频功能的合成器设置为低输出阻抗，转换为输出监测点需要的50 Ω等效阻抗。

模数转换的取样频率以及各种组合频率成分，转换为输出检测点需要的纯阻，行程为T型网络，称为高通匹配网络，无论是输入还是输出，都是可变电感器。接地支路为谐振于载波频率的串联电路，形成容性电抗。

由于固定态发射机的功放元器件主要在遇到大电流的时候会发生击坏的问题，因此比较脆弱，需要对固态发射机采取防雷措施。当天线遇到雷击的时候，基塔发生了火球，放电球打火使得天线阻抗发生了短路，功放单元的负载被短路破坏，迫使发射机进行自我保护。输出功率的能量在瞬间会产生很大的电流和电压，会损坏场效应管。采用射频输出网络，选用阻抗微调电路，相移为-45º。在天调网络中附加相移网络，使得天线的放电球的位置与发射机的输出口的相位差是180º的整数倍。当放电球发生短路的时候，发射机功放单元的输出侧就能由于处在短路状态，对功放单元实行保护。这个时候，元件值进行恰当的选择，对负载短路进行控制，得到等效的合成变压器的单元侧的负载阻抗，实现对功放单元有效保护。

3 中波发射机输出网络的应用

以某公司的中波发射机的输出网络的功能和应用为例，该中波发射机，功放单元处在开关工作状态，单元控制信号开通后，形成了编码，射频功放单元的射频功率，经过功率的合成器，经过大功率射频方波信号的放大，将丰富的各次谐波汇总为总的载波功率。由于射频功率合成器的输出端接到了天馈系统，经过输出网络的阻抗匹配之后才能进入天馈系统进行发射和播出。发射机的信噪比、稳定性等决定了输出网络的好坏。

由于发射机的功放单元的原有的阻抗较小，标准阻抗为2 Ω，为了将输出阻抗提升到工作需要的数值，使用带有阻抗变缓作用的带通滤波器，设置了多个高频功率放大器，进行了功率合成，产生了射频矩形波。经过抗雷设计的高频输出网络，经过调制，得到了能够进行幅度控制的射频正弦波。高频输出网络包括抗雷型网络、带通滤波器、谐波滤波器等。在高频网络中又加入阻抗微调电路，给后期的维护工作带来了便利。

对于中波发射机输出网络运行时出现的故障等，根据具体的情况进行改进。考虑到高频高压电容并联技术、整体耐压数值等，要求电容和电流要设置在网络要求范围内。如果出现了发射机输出网络中云母电容整体温度升高的情况，则要采取措施防止外表封装的环氧树脂发生爆裂后出现自动关机的情况。

4 结语

在进行中波发射机输出网络的设计以及改进时，要考虑到输出阻抗和工作频率是成反比的，因此，在设计的时候，将驻波比的大小设置在1.2调整范围内。可以考虑加入谐波滤除器。让阻抗微调能够在自己的工作频率上调整，当遇到其他频率的时候可以进行倒送，以影响反射功率，不仅可以得到等效的负载阻抗的阻抗值以及电抗性质，还能有效保护功放单元。

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