中波发射机双频共塔天线调配网络分析及调试分析

次尼措姆

（西藏自治区广播电视局拉萨市中波转播台，西藏拉萨 850013）

0.引言

随着我国互联网设备不断普及到人们日常生活中，对于广播电视监测监管工作提出更高要求。因此，相关企业应提高对广播电视监测监管的重视程度，合理利用各种先进技术，制定新型发展战略，来提高监测监管工作效率性，充分发挥出先进技术降低成本、提高监管灵活性、运行性能强等优点。同时，在中波发射机日常使用过程中，经常能看到双频共塔现象，其是指两个频率的发射机将相同铁塔作为天线，将广播信号传递出去。基于此，本文以吉安八四一台中波双频共塔调试为主要研究对象，通过分析天线调配网络的基本功能，让相关人员对天线调配网络内容有初步了解，再从不同方面来分析中波发射机天线调配网络的组成结构，从不同方面来探究中波发射机双频共塔天线调配网络中存在的问题，从而制定针对性改造方案，来加强中波发射机其日常使用效率。

1.天线调配网络的基本功能

在天线铁塔工程竣工后，其高度不会出现任何变化，而铁塔天线阻抗和高度、频率等因素有直接联系，所以在相同铁塔中不同频率下的阻抗存在严重差异性。在正常情况下，发射机射频输出端阻抗为50Ω，想要实现发射机射频阻抗和铁塔天线相互匹配，要合理利用天线调配网络，将该网络作为连接发射机和天线的阻抗变换器。射频系统工作原理是通过频率合成器来产生各种载频信号，这些信号通过推动合成器、缓冲放大器、射频分配器、前置放大器等环节，和音频信号相互融合，再利用功率合成器和功率放大器进行二次放大，从而产生具有量化台阶的调幅波，然后通过输出网络将杂质信号全部过滤掉，配置和馈线阻抗相同的信号。而RF 信号是经过DDS 产生，沿着射频系统路径进行传输，再通过天调网络传递到发射天线。因此，天线调配网络设计质量决定着发射机天线驻波比和发射机日常功率，其具有较强的带通滤波器的作用，能避免其受到雷电、高压等问题影响，保证发射机不会被天线端传输的高压电所破坏。另外，工作人员可以通过改变天线调配网络，能有效控制发射机和天线之间的阻抗匹配，从而优化天线的驻波比，随着驻波比不断减少，当期逐渐下降到1，射频反射会呈现逐年下降的趋势，发射机监测系统不能监测各种异常问题，能进一步加强发射机运行稳定性[1]。

2.中波发射机天线调配网络结构

2.1 阻抗匹配网络

在天线调配网络中，阻抗匹配网络在其中发挥着重要作用，主要功能是阻抗发射机和天线间的相互匹配，其类型也趋于多样化，如T 型、r 型、π 型等匹配网络，所以针对不同天线阻抗来选择对应的匹配网络。我们可将馈线到发射机阻抗假设为W、天线阻抗为Ra，工作人员可通过不同方面进行选择选择：第一，正r 型。W＞Ra 时，工作人员可选择实用正r 型；第二，倒r 型。当w＜Ra 时，所采用倒r 型；第三，T 型。当W 和Ra 的阻抗数量较低时，可选择T 型网络进行匹配；第四，π 型。当Ra 和W阻抗数值超过标准值时，要通过π 型网络来制定优化匹配方案。

2.2 预调网络

当频率条件存在严重差异性时，很容易给铁塔天线阻抗带来不同程度的影响，工作人员提前分析天线调配网络各方面内容，从而设置对应的调配网络，来保证网络的通畅性。目前，预调网络是用来协调两个频率天线间阻抗存在的问题，将两个频率天线中的阻抗数据能基本相同，合理控制阻塞网络的消耗功率，进一步提升发射机的射频传送效率。

2.3 抑制高频回馈网络

2.3.1 阻塞网络

由于铁塔天线具有接收电磁波和发送电磁波的功能，想要完全发挥双频共塔功能，工作人员要将天线调配网络和阻塞网络相互结合。如共有AB 两个频率发射机，两者采用AB 两种不同天调的网络将信号传递出去，一旦天线调配网络在任何运行过程中产生阻塞问题，表示B 发射机的射频信号和A 天线调配网络相互连接。目前，高频信号的功率和电压均处于较高水平，会给两种发射机性能带来严重影响，甚至会让其射频信号产生严重的影响。针对该种情况，工作人员可利用A 天线调配网络和B 频率阻塞网络，来保证A 和B 两种发射机的射频信号不受到各种外在因素影响，来加强发射信号的稳定性，全方位保护发射机和天线调配网络。

2.3.2 泄露网络

在正常情况下，工作人员会在发射机天线铁塔和天线调配网络连接位置连接一个线圈电感，其大小为几十微亨，电抗值较弱，当铁塔上有高压电时，可采用线圈电感将电压导入到大地中，能给发射机和天线调配网络提供全方位保护。同时，要利用LC 谐振电路合理控制调配网络和天线相互连接，针对高频信号的状态存在严重差异性，如低阻状态、谐振状态，甚至能将其他高频干扰信号传输到地面中，能有效避免发射机天线铁塔受到其他高频信号的影响。

2.3.3 陷波网络

陷波网络是将电容和电感相互连接，当网络处于谐振状态下，其频率阻抗较低，工作人员能将高频率信号排放到地面，来降低高频率信号的干扰。

2.4 防雷网络

由于铁塔天线高度要高于其他建筑物，经常遭受雷电天气影响，一旦被雷电击中，会在短时间内出现较强的电流，一旦其通过铁塔传输到天调网络中，很容易传输到发射机，从而给发射机性能带来严重影响。因此，为提高发射机安全性，要将天调网络和防雷网络相结合形成全新的网络，来解决雷电问题。

3.优化中波发射机双频共塔天线调配网络的方案

3.1 采用合理的改造方案

在调配系统日常运行过程中，其涉及范围较广，如阻塞网络、陷波网络、匹配网络等环节，有利于工作人员探究影响网络稳定性的原因。例如，在降低外部环节因素给天线调配网络产生的问题时，工作人员要结合实际情况来建设调配室，来保证调配电容能正常运行，进一步优化改造流程。同时，通过将瓷饼电容和真空可调节电容进行对比，发现真空可调节电容具有多样化优点，随着外界温度不断变化，真空可调节电容数据不会产生明显变化，且调配网络参数不会受到各种外界因素影响，能防止外界环境温度给发射机运行状态带来严重干扰，大幅度减少工作人员任务量，避免机房播出出现严重的安全隐患，有利于加强调配网络的合理性。通过上述分析，工作人员在改造天线调配网络时，要根据实际情况将瓷饼电容优化为真空可调节电容，进一步优化新调配网络，保证天线网络性能达到预期要求[2]。

3.2 优化天线搭配网络

数字调幅中波广播发射机内部结构过于复杂，在日常运行中存在很多问题，且设备经过长期运行，其内部构件会出现不同程度的损害，从而产生安全故障。同时，由于各种外部环节因素给数字调幅中波广播发射机日常运行带来严重影响，让其在日常运行中出现各种故障。当工作人员在输入模块编码中出现问题，会给输出信号带来不同程度的影响，甚至影响到整个发射机日常运行情况，降低工作人员对其的控制能力，阻碍发射机进行正常工作。针对该种问题，工作人员要定期维护发射机，将发射机不同环节的质量控制在最佳状态，保证整个数字调幅中波广播发射机稳定运行。因此，根据真空可调节电容和瓷饼电容间的关系，来设计新型调配网络。根据实际测试得到的天线阻抗频率，发现1251kHz 和1053kHz 的天线阻抗为30-j35、76-j84,，由于该机房中波发射机输出阻抗为50Ω，所以工作人员无法使用天线阻抗，要将电感连接1251kHz一侧，从而合理调整网络调试工作。从而降低两种不同天线阻抗给节目播出带来的影响。

3.3 双频共塔天线调配网络阻抗匹配

吉安八四一台设置两台中波发射机，如1557kHz 和1242kHz 中波发射机，要在调配亭中设计1557kHz 天线调配网络和1242kHz 天线调配网络[3]。同时，在设计天线调配前，工作人员要通过专业仪器来测量出铁塔不同天线调配网络的频率，再根据以往射频网络原理，设计出对应的天线调配网络电路。

电感是将抽头线圈为主体，主要功能是控制线圈抽头的自由移动，从而提高线圈电感能力，最终将调试阻抗作用控制在合理范围内。同时，根据天线调配网络电路图，工作人员可以将线圈电感和电容相互连接，发现1557kHz 天线调配网络和1242kHz 天线调配网络能形成实物。

在数字调幅中波广播发射机日常应用过程中，经常出出现输出功率异常问题，给设备日常工作质量带来不同程度的影响。针对该种情况，工作人员可及时确定故障类型和故障位置。利用数字调制效果方法来分析故障类型，当数字调制效果受到影响，可认定故障来源于A/D 转换器，工作人员要根据现场实际情况来制定多样化维护措施，保证发射机能正常运行。因此，工作人员只要将天线调配网络和铁塔相互连接，就能利用网络分析仪在天线调配网络的输入端进行测量，从而通过合理控制线圈来优化其阻抗，就能表示整个调试工作顺利完成。经过研究发现，1242kHz 调配网络与铁塔的阻抗为 49.8-j0.002Ω；1557kHz 调配网络与铁塔之间的阻抗50.7-0.007Ω[4]。

4.新调配网络方案分析

4.1 1251kHz 网络端调试

首先，阻塞网络调试。由于两种网络共塔，所以工作人员要从1251kHz 网络端向1053kHz 网络进行阻抗，断开测试C 点，在该测试点向1251kHz 网络端触发阻抗，能合理调整C15 和C16，保证其和1053kHz 网络能互结合，形成高阻抗效果，从而加强1053kHz 网络端的阻塞作用；其次，陷波网络调试。将测试点A 断开，科学调整C11和L11，保证其两点以上和720kHz 网络端连接，形成串联谐振，对网络端具有陷波的作用。同时，要断开测试点B，调整C13 和L12，保证其和1251kHz 建立并联谐振，再控制C14 转变，让其和900kHz 网络端建立串联谐振，充分发挥900kHz 网络端自身作用。另外，为合理控制整个网络，工作人员要调整L13 和C15，将调配网络控制在50Ω，保证其和发射机输出阻抗不存在严重差异性[5]。

4.2 行波系数测量法

为确保馈线上不存在任何发射波，工作人员科学调试调配网络。但从目前网络实际运行情况来看，其在运行中很容易受到各种外在因素影响，如频率干扰、连接电感、不合理电容等因素，很容易给馈线位置设计合理性带来各种影响，从而产生严重结果。虽然工作人员能计算元件和精确测量工具设置在系统中，但仍然会出现调配网络匹配不全的问题。针对该种情况，工作人员可以使用行波系数测量法，来控制调配网络，还能利用全方位调试方法，来保证试验结果的准确性[6]。

5.结语

虽然数字调幅中波广播发射机稳定性较强，但也很容易受到各种外在因素影响，如技术、环境等因素，让其设备在日常中出现各种问题，从而影响到信号传输质量。因此，工作人员要提高对双频共塔技术的重视程度，而想要实现这种双频共塔技术，工作人员要将天线调配网络作为阻抗变换器，根据中波发射机实际情况来合理调试天线调配，能提高发射机和天线之间的阻抗匹配能力，进一步降低传输损耗，来拓展天线辐射范围。