中波发射机的输出网络系统及其应用分析
2021-06-04马喜梅
马喜梅
(新疆广电局8106台,新疆 阿克苏 842000)
新时期,发射机的输出网络已经逐渐改进且完善,改变了以前真空电子管为主流的形式,现在已经普遍应用中波发射机中的输出网络技术,中波发射机设备已更新并朝着数字化方向发展,原有的电子管设备已淡出市场被逐步淘汰。通过梳理中波发射机输出网络系统的相关内容,深入研究系统设计原理、调整途径,一方面,可以提升输出网络系统运行过程的合理性,另一方面,能够提高安全播出的质量,使之发挥出其应有的效用。
1 中波发射机输出网络分析
中波发射机中的输出网络包括并机网络以及电子管等多种技术设备,从电子管到数字调幅,不仅仅将输出网络的工作效率大幅提高,而且有效降低了停播风险。
中波发射机的输出网络目前大部分都是由1个“T”形的阻抗匹配和1个带通滤波器共同构成的。带通滤波器能够对发电机所产生的负载阻抗进行相应的处理和调谐,以达到匹配的状态,而“T”形的阻抗仅是允许载频信号通过,衰减其中的谐波分量。
固态的中波发射机,是由多个高频功率的放大器功率合成,合成之后的射频矩形波通过设计输出网络之后,再向外传送正弦波。而输出网络系统主要是由滤波器、谐波滤波器以及阻抗微调电路组成的。
带通滤波器在中波发射机的输出网络中具有一定的作用,在使用中也需遵循一定的原理。由于发射机功放工作的进行依托于开关状态,此时的带通滤波器在其中处于转换的位置,能够让基频顺利通过,同时抑制高次谐波向外辐射。实际工作中,还有二阶带通滤波器,该设备的设计是根据最平振幅特性来完成的,是由并联和串联两种谐振电路构成的。通常,工作人员会选取较低的滤波器Q 值,避免输出网络的负载变化过大,以保证设备整体运转的稳定性。并联谐振电路是带通滤波器的一部分,可以对功率输出网络进行相应匹配。串联谐振电路则是对负载的电抗成分作出调整,让负载成为纯电阻,需要注意的是并联谐振电路的抽头位置决定等效到合成变压器侧的阻抗值。
2 中波发射机的输出网络原理
中波发射机是由电源、高频等部分共同组成的,其输出网络原理具有独特性。具体而言,在音频信号方面是经由相应负载波信号等环节的处理,通过音频进行切实有效地调整,在调频宽脉冲开始变化的前提下进入调制器[1]。在此基础上,凭借足够幅度的音频信号而产生相应的载频信号,在多种设备的转换下输出能够满足实际需求的载波,继而通过电源的帮助,使发射机各工作部位所需电压得到稳定且安全的输送,最终通过电线进行后续发射。与此同时,天馈线系统是中波发射机安装中所需的重要部件,能够保证其正常运行。实际操作时,工作人员做好相应的准备工作,例如,准备好天线地网和铁塔的架设等,关注防雷接地、馈管架设的情况,使各部件之间能够做到协调运行,为无线电波发射的稳定性提供保障。工作人员在对天线进行选择时,需要结合实际情况对其输出阻抗网络的相关配置做到较为全面地考虑,满足天线高度和电流等方面的需求。目前,安装人员常选用数字条幅输出阻抗网络,其包含电容和不同线圈,能够在阻抗和谐振等方面凸显出应有效用,功能性较强,能够满足中波发射机的输出需要。安装人员会考虑回路、耐压值和电感等实际情况来选择阻抗网络所需的元件,同时做好调整方案,使中波发射机设备能够得以稳定运行。
天馈线在发射工作过程中,铁塔设备在执行个各项工作任务时依靠的是转变频率的能力,并经由铁塔内部的发射体形成相应的电磁波,随后再将产生的电磁波信号传递到指定方向。中波在实现传播时需要依靠地波来实现,并利用垂直形态极化波和与之对应的天线作为传播策略。电流内部存在的腹电强度和位置与电流所处在的高度具有强烈的关联性。在进行配置时,必须着重考虑电容器实际的构成回路形态,这样才能够更科学合理地选择到最为适合的网络元件,让发射机能够在原有基础上拥有更高的工作效率。
3 中波发射机的输出网络配置
将全固态形式的发射机作为分析对象,天线系统能够决定发射机实际的工作环境,调配网络的选择也能够影响发射机的实际状态。天线调配工作的顺利进行能够有效实现高效率的调射频倒送工作,但是自然环境因素的影响会导致一些信号无法顺利发送出去。这就必须采用一些防护措施。因为发射台通常是密分布和多频率的状态,电压电流和相位差都在90°左右。对天调网络领域的设计工作而言,工作人员需要结合中波机相关参数来完成其他配件选取,以确保所选择内容的合理性和实用性。随后选择适合的网络,让绝对值的范围可以维持在一个合理的状态,这样才能够在最大限度上抵消R 型信号的干扰。
中波发电机在并机播出时,想要达到最佳效果,就需要对系统内容进行优化,提升网络运行过程的稳定性。在发生故障时,机器很可能出现倒灌的情况,从而导致既定工作目标无法在预期内实现。因此,在使用并集网络的时候也需要进行多方面的考虑,使其在执行功率合成工作时,不会对输入和输入端的阻抗产生消极影响。
因为固态发电机的元器件遭遇大电流等会产生击坏等问题,所以很脆弱,对固态发电机必须有防雷方面的举措。在天线遇到雷击时,基塔会因为雷击产生火球,这种电火花的形成会让天线内部的阻抗元件产生短路现象,设备的输出功率会在极短时间内产生极其强烈的电流。工作人员在执行射频输出工作时,需要根据需求选择最为适合的阻抗元件。
4 中波发射机的输出网络系统的应用调整
中波发射机有着低功耗的特点,其中的半导体器件寿命较长,且其经费的开支也会得到相应的节省,较以往的电子管元器件而言减少30%。中波发射机是采用较为先进的数字调制技术,其工作效率大幅提升,比电子管板调机高出3倍,足以将效益最大化[2]。系统示意图如图1所示,其中L101-L105为电感结构,C102和C104为电容结构。为确保系统运行稳定性,需做好系统应用调整工作,具体内容如下:
图1 中波发射机输出网络系统示意图
4.1 静态调整
在对T 型网络展开应用调整时,多采用矢量分析仪来处理系统上的假负载情况,在具体的调整过程中需要先进行三次谐波串联陷波器(下简称陷波器)的调整,断开陷波器A 连接端,利用矢量分析仪测量L105 和C104串联谐振,同时设置史密斯阻抗原图,基于反馈结果来完成T 型网络阻抗匹配,使线圈运行阻抗可以调整到合理范围内,随后恢复陷波器连接端的连接状态,恢复到正常的连接状态。
4.2 动态调整
在对该内容进行调整时,需要先将循环调制编码板工作状态调整为“OFF”状态,同时功放控制状态调整为“ON”,此时将中波发射机上的熔断器全部取出,保证线路连接情况正常后,开机进行电压、功率的调升,直到所有功放模块均保持开启的状态。此时利用示波器来测定各功放模块的驱动电压,比较标准状态下的驱动电压数值,如果存在较大偏差,此时需要对稳压电源的驱动电压值进行调整,使所有功放模块的驱动电压满足正常的驱动需求。随后开始梯度降压、降功率,直到所有功放模块均处于关闭的状态,恢复熔断器组件安装,重启后系统恢复到正常工作状态。
5 结束语
综上所述,无论是PDM 还是DAM 的发射机,其射频功放单元在运行中都需要开关工作状态,且射频功率合成器自身有着比较低的输出阻抗,在应用时并不适用于直接将功率合成器接天馈系统而发射的情况,故为解决该问题需设计一个相应的输出网络,使之得以顺利发射。工作人员为避免发射机的失真,需根据实际情况进行调整,使发射机效率和稳定性在新时期下得到提升,满足人们多样化的需求。