中波双频共塔天调网络的应用

甘肃省广播电视局无线传输中心静宁广播转播台：李转红

双频共塔技术在广播发射中的应用比较广泛，两套广播节目共用一套发射塔，通过对天线调配室阻塞网络进行调整，从而能够发挥频率的阻抗作用，同时在对调配网络进行设计时，应对发射的频率、发射功率以及馈线阻抗等因素进行综合分析，选择合适的匹配网络，从而使系统能够稳定的运营。

1.双频共塔系统概述

双频共塔技术与传统的广播信号相比，具有明显的优势，其发射和接收的方式不同，技术原理完整，不仅工作模式比较流畅，还能够帮助工作人员完整的认知，明确天线调配需要注意的事项，在技术要点方面格外注意，双频共塔是不同波长的发射机，通过同一个发射天线来向外发射信号的，这种方案最明显的优势就是价格低，维护起来容易，对于技术人员的专业要求不高，因此，也成为目前较为受欢迎的中波广播信号发出模式，中波发射机利用馈线来处理高频信号，同时进行滤波和抗组处理，信号在最终传输至发射塔式，必定通过阻塞网络，两个信号也会出现相互干扰的情况，为了防止这一情况的出现，技术人员必须严格规划阻塞网络的设计，从而降低双频共塔的干扰问题，确保广播信号的转播能够是清晰的。

2.双频共塔天调网络的相关原理

2.1 阻塞网络原理

阻塞网络包括并联谐振网络和串联谐振网络，这两种网络各有优点，同时也存在着不可忽视的劣势，从设计方面看，串联谐振网络难度比较大，并且也是目前应用范围较广的网络形式。并联谐振网络对通过的频率起通过状态但呈现一定的阻抗作用，对其他频率起阻塞作用。这种现象的原理是并联网络在谐振时，阻抗变为无穷大，阻碍其他频率的电流通过，如图1a所示，L2、C2组成了阻塞网络，频率ω0被阻止通过，其他频率可以正常通过，并表示出了阻抗现象，图1b的曲线中可以看出，对谐振频率ω0呈现阻抗为无穷大，就等于是开路，此时的阻塞网络对象是音频，阻塞变成一个频带。

2.2 陷波网络原理

在同一个塔台，发现发射频率除了共塔频率之外还有其他频率，就需要在串联谐振回路中，对其他频率进行有效吸收，从而降低影响，这就是所说的陷波网络，如图1c所示，L5、C5回路串联谐振于ω0，设工作频率ω1＜ω0，，就会形成图1d所示的回路电抗，这种谐振回路具有一定的频率特性；L5、C5回路并联上L6，如图1c所示，就形成一个LC并联回路，要选择合适元器件与LC并联谢振，从而形成ω0吸收又不干扰ω1匹配。

图1

图2：双频共塔天调网络方框图

2.3 双频共塔网络工作原理

双频共塔匹配网络的工作原理是两个工作频率距离不近，科学选择并联谐振电路元件，从而能够使串入发射机的功率保持在比较低的电平上，保持工作的稳定运行，当两个工作频率靠的比较近时，阻塞网络会对本机的工作频率呈现出一定的电抗，这种电抗的大小根据工作频率的不同而有所差异，造成的损耗大小也不确定，当网络频率的特性变差，发射的电波不稳定，造成发射机的工作也未能平稳的进行。工作的开展应按照广电部门编制的设计手册开展，以设计手册为依据，当发现违反设计手册的行为时，应坚决抵制；双频共塔的频率应依据实际的需要进行设定，正常情况下两个频率的比应该大于等于1.25，当通过的频率除了有两个频率发射以外，应在必要的匹配网络中加入串联谐振回路，即陷波网络对其他频率进行吸收，从而能够更好的助推双频共塔网络的发展，详见图2双频共塔网络方框图。

3.中波双频共塔天调网络调配方案

3.1 天线阻塞调配网络的构建

中波双频共塔天调网络的构建，关键在于阻塞调配网络，将阻塞调配网络作为切入点，防止中波发射机馈线与天线之间出现串联的情况，减少干扰，使双频共塔的实用性得到保障，在实际进入操作环节时，技术人员应以阻塞网络作为整个工程设计的基础，形成一个系统化的网络设计，不仅有效减少信号串入现象的出现，提高抗干扰能力，还提升了中波广播信号的稳定性；系统化的框架构成，有助于技术人员厘清不同中波发射机馈线与天线之间的关系，根据中波广播的需要，形成多个信号发射的子系统，完成信号的转化与发出，同时有效的发挥了阻塞调配网络的重要作用。

3.2 天线调配网络的调试方法

天线调配网络的调试方法有多种，阻塞网络和陷波网络是天线调配网络的主要调试方法，并且在实际的应用中也是最常见的，技术人员应根据实际需要，选择核实的调试方法，从而使双频共塔天线的调配能够处于正常的水平，将中波光波环节双频共塔的最大优势发挥出来。在进入到阻塞网络的调试环节后，技术人员在阻塞网络中加入阻塞信号，当阻塞信号与接入信号产生谐振反应后，就需要选择电压表来进行测试，认真记录谐振波的波动情况，根据谐振波值的高低来判断阻塞网络的状态，当谐振波处于较低位置时，阻塞网络就处于一个良好的状态，能够平稳的进行工作，当出现高谐振波时，就表示阻塞网络出现危险，技术人员这时候需要引起重视，分析出现高谐振波的原因，找到原因之后及时采取解决措施，从而确保阻塞网络能够在安全平稳的状态下运行，完成阻塞网络调试的目标；除了阻塞网络，陷波调试也是天线调配的重要方法之一，其操作步骤与阻塞网络类似，技术人员可以参考阻塞网络调试的相关流程来进行操作，包括检查陷波网络的运行状态，元件的组成部分，以及运行环境是否稳定，在做好充足准备的前提下，推进天线调配网络的发展，其中信号发生器作为重要的组件之一，对其进行细致的调试也是有必要的，工程技术人员应根据项目的实际情况，设计调试模型，在对模型有针对性的开展调试的过程中，及时发现其中的不足，并进行修补，中波光波在进行双频共塔信号发生器的调试时，可以从模型的两端电压进行测算，这种切入方法既简单又高效，从而使得中频广播使得中波广播双频共塔模式与实际的需求相符合，真正的为工程建设服务。

3.3 合理进行防雷设计

雷电具有比较高的能量，并且破坏力相当强，中波双频共塔在投入使用之前，应采取必要的防御措施，从而更好的保护其稳定运转，特别是避免雷电对发射机的影响。调配网络的设计中应包含多种防雷措施，提高防雷效果，也可以加装石墨放电器，在室内天线输入端处接电线，另一端接地，分析工作电压的大小，调节平行圆柱石墨的间隙，保证石墨放电，同时也降低了天线遭到雷击从而引发危险的可能性，这种操作方式的原理是利用石墨自身具有的阻尼放电作用，当遇到雷电天气时，可以将电流导入到大地中，从而减轻对发射机的损害，充分保护好发射机，使其在雷电天气下也能够安全的运行，除此之外，还可以采用相移网络的方式来进行防雷，中频发射工作不受外界干扰，提高发射机的工作效率，有效的控制成本。

4.中波双频共塔天调网络设计分析

电感的串联网络和电容的串联网络作用不同，特别是当面对同一载频通过网络时，电感串联网络的上边频对感抗感应比较大，下边频的感抗比较小，而如果是电容串联网络，则正好与电感的串联网络反应相反，下边频产生较大的容抗，上边频通过网络时的容抗较小，电感电容在遇到并联电路时，电阻部分和电抗部分的变化都比较大，这就使得天调网络后载频与上下频的阻抗差距比较大，从而造成发射机发射功率增大，对于播出造成影响。在设计安装天调网络时，对于载频和边频对天调网络也有一定的影响，尽量使边频的实部与载频的实部相差不大，这也就使得上边频的虚部趋向容性，下边频的实部趋向感性，在经过一定的匹配操作时，使得上下变频的抗阻与载频大致相同，本着尽量少使用原件的原则，Q值应控制在合理的数值以内，一般为4，目的是保证通道的平坦，也考虑到了雷击、滤波以及匹配的要求，所以最好是不超过4；最大程度的精简网络，降低发射机信号的能量损耗，从而使播出能够安全进行，假设L1、L2为预调网络，540kHz、936kHz两个频率的天线特性阻抗在经过预调网络之后，共模抗阻的数量大概率是相同的，在遇到稳定的电流后，就能够持续的运行；采用预调网络还会受到天气的影响，由于天气变化引起天线特性阻抗变化也随之变化，同时还可以有效降低天调网络支路的电流，从而降低支路元器件的功率容量，这一操作的好处是大大降低了成本，保证经济效益的稳定，电感接地则有助于雷电的泄放，使得天调网络在稳定的环境下运行，天线感应的高频电压还可以直接通地，对高频回馈进行一定的抑制，起到了重要的补充作用；在完成网络调试之后，再次检查发射机，将两部发射机同时开机，如果发射机的功率指示较低，可以参考技术说明书进行调整，将本台所有发射机全部开启，观察各机各项数据指标均正常，试机半小时后停机立即检查天调网络的电缆头、电感、电容、连接线、网络架等均无过热现象，在保证一切设备安全的前提下进行下一步操作，有助于维护中波广播双频共塔天调网络的发展。综上所述，技术人员应对中波广播双频共塔天调网络的方案进行详细的梳理，增强天线运行效能，强化广播信号的覆盖范围和稳定性，合理的减少铁塔建设数量，管控中波广播设施整体造价，从而形成一个现代化的双波天线新机制，适应现阶段中波广播的发展需求。