中波天馈系统中抑制网络的设置方式和选用原则

吕新军

中波实验台一般都会有几个频率，几个天线的相互距离也就几百米。比如，宝鸡广播转播台有3个中波频率，两座120m铁塔，其中一个是双频共塔。一墙之隔的市台和宝鸡广播转播台的一个频率相差不足100，发射功率是宝鸡广播转播台的数倍。还有1个186m的电视调频塔就在机房的后面。这四座铁塔在不到600m的空间分布着，各个频率之间的相互干扰必然存在。由于发射天线的互异性，一个良好的发射天线，也必然是一个良好的接收天线，因其有效高度较高，能感应出较强的射频信号，包括接收本台和临台发射的同频或临频及其他高频设备辐射的高频信号。这些高频信号由发射塔接收后，串入天调网络，再经过馈线进入发射机，造成驻波比增大，影响指标，烧毁功放，严重影响发射机的正常播出。

1　感应高频信号进入发射机的危害

感应高频信号进入发射机会造成以下危害。（1）影响发射机的安全播出，它回馈到功放输出，对功放管造成损坏。因为功放工作在丁类开关状态，为了减少功放管的损耗，功放输出的波形具有陡峭的前后沿，当回馈严重时，回馈电压和输出电压叠加在一起，延长了饱和到截止再到处于放大状态的过渡时间，增加了场效应管的损耗。叠加电压过高时，可能会将管子烧毁。（2）当回馈电压过大时，反射电压大，驻波比S大，发射机会保护性关功放和降功率。高频回馈还会对发射机指标造成影响，引入额外杂音，造成信噪比下降，严重时对失真和频响也有影响。用假负载测量技术指标达标，接入天馈线系统测量指标不合格，多半就是由于高频回馈的干扰信号造成的。

2　抑制网络的设置

由于中波广播的传输特性，白天以地波为主，晚上由于天波电离层的反射，可以发射到较远的地方，甚至数百上千千米。当晚上的热点时段用网络分析仪测试天线匹配网络时，常常会因干扰严重无法测试，这就是因为晚上天线接收了很远处的同频或临频广播信号。在调配网络里设置抑制网络，就是为了对干扰频率的能量进行抑制。对双频共塔的天线来说，在每一部发射机的调配网络中，均设置了抑制其他频率的网络，使双频共塔的两部发射机互不影响，共塔的两个频率都能安全优质播出，指标达到甲级。抑制网络的设置方式分两种：一是阻塞网络，二是泄漏网络。

2.1　阻塞网络

将并联谐振电路串接在本频的天调网络里，对他频进行阻塞的电路叫做阻塞网络。因为并联谐振电路在谐振频率附近的等效电阻很大，把并联谐振电路串接在天调网络的串臂上，使谐振频率f0等于需要抑制的高频回馈频率，高频干扰信号就被并联谐振网络阻止了，不能通过匹配网络和馈线进入发射机。由于天线和匹配网络各点的阻抗都不大，，一般为数十至数百欧姆，而并联谐振回路谐振时的阻抗在5 kΩ以上，其阻塞效果很好。在实际运用中，把它串接在天调匹配网络的最低阻抗点上，使干扰频率的分压更小，阻塞效果更好。作为阻塞网络，不但要阻塞他频载频，还要阻塞上下边带频率，阻抗都要在5 kΩ以上。为了达到这个要求，先设定并联回路的Q值，按阻塞频率计算电容的数值，根据相近的标准电容再计算电感值，尽量少用价格昂贵的真空可变电容。

2.2　泄漏网络

由于串联谐振电路在谐振频率附近的阻抗Z很低，把它并接在天调网络并臂上的高阻抗和地之间，和谐振频率同频的高频干扰信号被有效地泄漏到大地，不会回馈到发射机影响播出，这种网络搭建称为泄漏网络。为了增强泄漏网络的抑制效果，把泄漏网络并接在天调匹配网络的最高阻抗处，使泄漏效果最好（高频干扰分压最低）。采用复合泄漏的好处是有并联谐振电路对工作频率隔离，它的接入和移出，对原匹配网络阻抗影响不大。所以说，设计匹配网络时基本不用考虑泄漏网络的影响。从这点看，复合泄漏网络优于阻塞网络，因为阻塞网络一定程度上是参与阻抗匹配的。但是，当两个天线距离较近且地网又连接在一起时，不能选择泄漏网络，而应选用阻塞网络。如果选用泄漏网络，本机的泄漏网络将使另一部发射机的部分天线电路被短路，使其驻波比变大，播出会受到影响。这种现象在天线零位表和发射功率表上均会有反应。

3　抑制网络的在不同情况下的选用原则

（1）简单并联谐振阻塞网络的结构简单，抑制效果好，当多频共塔或者一台多塔发射时，多使用并联阻塞网络。当两个发射塔距离较近，地网又连在一起，功率相当，也必须使用并联阻塞网络，以免对施扰机造成影响。简单并联阻塞电路对工作频率呈现一定的感抗或容抗，当阻塞频率离工作频率较近时，阻塞网络对工作频率和上下边带频率呈现的阻抗有较大的差别。为了保证工作频率和上下边带频率都匹配，减少上下边带频率的反射，多使用复合阻塞网络。为了降低阻塞电路对工作频率的实部分量，应按以下标准选择电容：频率高，选择电容略小；频率低，选择电容略大。电容选定后，再计算出电感量进行试验和搭建。当阻塞电路直接与天线串联时，应注意天线的实部电阻Ra。对于高度较低的发射天线来说，工作频率越低，实部电阻Ra越小（天线对不同频率的Ra相差很大）。由于流过天线的电流也要流过阻塞网络，天线实部Ra越小，天线电流越大，流过阻塞网络的电流也大。因此，中波低频段采用阻塞网络的损耗比较大。当天线高度较低，天线实部电阻Ra较小时，应选用泄漏抑制网络，避免在低频段选用阻塞网络。如果实在避不开，则应选择截面较大的镀银材料（线圈直径大于15 cm）制作线圈，以降低热损耗。简单阻塞网络对阻塞频率呈现高阻抗（Z≥5kΩ），对工作频率则呈现一定的电抗，选择这个电抗的性质和大小时，应结合天线虚部感抗和容抗的性质及大小。

（2）简单串联谐振泄漏网络元件少，结构简单，调谐方便，但容易引起边带频率反射。复合泄漏网络要用到3～4个元器件，造价较高，调试复杂，但泄漏网络中的并联谐振电路对工作频率的阻抗≥5kΩ，隔离了工作频率，对工作频率没有影响，仅使泄漏频率旁路到地。其优点是：不会引起工作频率的边带反射，使泄漏网络的插入损耗很小，接入和移出对匹配网络电路的影响也很小。

（3）中波调幅广播除了载频外还有上下边带频率，阻塞网络对工作频率的载频阻抗和对上下边带频率的阻抗差别要尽量小，这样就不会出现阻塞干扰频率时引起工作频率和边带频率特性变坏和交叉调制问题。阻塞网络阻塞高频回馈时，不仅要在载频处呈现较大的阻抗，在上下边带频率范围内也会呈现相对比较大的阻抗，这就要求阻塞网络阻塞干扰载频频率时，它的阻塞阻抗在5 kΩ以上，阻塞上下边带频率在5 kΩ左右，这样就会对干扰载频和上下边带频率都能起到很好的阻塞效果。若阻塞网络的阻塞阻抗过大（Q值过高），会使阻塞载频达到要求而阻塞上下边带频率时阻抗变小，阻塞上下边带频率不够，造成阻塞的上下边带频率对工作频率的干扰。在阻塞网络电路上，其产生的视在功率也还是比较大的。选择阻塞网络元件的耐压和功率容量时，应尽量选大一点，从防雷效果上说，也更应留有充分的余地。

参考文献：

[1]陈晓卫.《全固态中波广播发射机使用与维护[M].北京:中国广播电视出版社,2002.