简述八五九台广播发射调配网络技术实践

李 琰

（作者单位：贵州省广播电视局八五九台）

1 发射系统调配网络技术背景

一般情况下全固态中波发射机天调网络包括阻塞网络、匹配网络、吸收网络等。广播信号发射系统中的一塔双频构建方式有两种：双频分馈共塔和双频共馈共塔。其主要区别在于：双频分馈共塔是两台不同频率的发射机在日常工作中使用自己的馈线连接共用一个铁塔进行广播信号发射；双频共馈共塔是两台不同频率的发射机在日常工作中使用同一馈线和铁塔进行广播信号发射。长期以来，贵州省广播电视局八五九台只有一套馈线、一套天调网络、一座铁塔，没有备份。为更好地保障安全播出，按照《广播电视安全播出管理规定》的要求，台站根据实际情况，逐步完善各项备份系统。前些年，贵州省广播电视局八五九台重新安装了一套阻塞网络，作为备用。一旦主网络出现故障可以在较短时间内连接到备用网络上，避免造成长时间停播。

采取一塔双频工作方式，发射功率最好相近，工作频率具有足够的间隔。贵州省广播电视局八五九台采用双频分馈共塔设计，两频率发射系统分别配置一主一备同频率发射机，主备发射机通过同轴转换开关分别连接天调网络和假负载，在进行设备维护和检修时，只需同轴转换开关进行主备机切换，以连接天调网络和假负载。在日常工作中，不同频率的两台发射机使用自己的馈线把高频已调波送入天调网络，在避免信号串扰的同时，使频率上的广播节目高质量、不间断地安全播出。

台站负责发射两个频率的广播节目，两个频率共用一座铁塔，在传输过程中需要保证两个频率节目不会相互串扰。需要通过天调网络的合理安装与调试，才能保证两套节目优质、高效地安全播出。由于贵州省广播电视局八五九台一直沿用一套馈线、一座铁塔，当天调网络发生故障时，也只能把馈线和铁塔两端分别接入备用天调网络以快速恢复播出，这就要求阻塞网络必须易于连接、容易操作、维护简单，一旦出现故障最大限度减少停播时间。

贵州省广播电视局八五九台发射机负载情况：机房发射机每个频率配备一主一备2台10 kW中波发射机，同时开播的10 kW中波广播发射机两台。两个频率发射机同时工作，通过双频共塔进行节目的转播和发送，这就对天调网络的要求比较高。根据贵州省广播电视局八五九台整个发射系统及附属设备的实际情况，新配置了一套天调网络作为备用，两个频率满足一定的间隔，基本满足双频共塔的要求。台站位于雷暴区，每年的梅雨雷暴季节对台内的设备防备措施要求极高，在天调室有必要进行科学配置，采取系列的防备和设备接地措施。

2 发射系统调配网络技术要求

结合实际工作情况以及发射机的工作要求，经综合分析，台站的天调网络以及配套工程应能满足如下要求：第一，匹配网络应具有良好的通带特性，将其他频率对发射频率的影响降到最低。第二，实现发射天线输入端与馈线特性阻抗相一致，同时起到补偿发射天线电抗的作用，促使二者实现无缝对接。第三，在保证匹配网络长期稳定工作的前提下，尽量简化设计，减少元器件，这样一是减少功耗，二是便于安装。第四，防止双频相互串扰以及附近调频信号的干扰。由于中波发射台发射天线具有互逆性特点，天调网络中的阻塞网络能有效防止干扰信号进入中波发射机影响信号的传输，提高信号输出质量。第五，天调网络应具备避雷功能，因为天线与匹配网络容易遭到雷击，使天调系统及发射机受到严重损坏。第六，天调网络性能稳定，不受温度、湿度等影响。第七，操作简单，易于维护检修。

同时，相关设备的安装必须符合以下几点要求：第一，高效智能化；第二，系统安全、稳定；第三，设备技术参数准确；第四，天调室维护规章制度与注意事项科学规范；第五，系统易操作、易维护。

台站的发射天线建立在郊区农田中，受占用面积的限制，两个发射频率共用一副天线形成双频共塔的节目发送机制。而这种机制对天调网络的要求非常高：第一，不同频率信号不能产生串扰；第二，因台址位于雷暴处，天线的避雷效果要好；第三，防止频率干扰而造成发射机功率超限损坏功放管。

3 天调网络建设方案

3.1 双重馈电网络

采取一塔双频工作方式的发射功率最好相近，而工作频率具有足够的间隔，通常要求f1/f 2＞1.25。

一塔双频的构建方式有两种：双频分馈共塔和双频共馈共塔。二者的区别在于：双频分馈共塔是两台不同频率的发射机在日常工作中使用自己的馈线连接共用的一个铁塔；双频共馈共塔是两台不同频率的发射机在日常工作中使用同一馈线和铁塔。贵州省广播电视局八五九台设计采用双频分馈共塔，两频率发射系统均配有一主一备两台同频率发射机。

双重馈电网络在实施时的调整步骤：第一，将不同频率的各阻塞网络调谐在相应频率上；第二，调整好双频的调配网络，使等效阻抗值在1.1边界范围内；第三，分别开540 kHz和1 026 kHz连接天调网络的两台发射机，并测量泄漏电压，检查其被阻信号的衰减值，一般应大于40 dB，如果不在其数值范围内，通过可调电感L或调整电容C的值来调整阻塞网络；第四，确保双频发射机同时工作，不会互相影响；第五，双频发射机正常进行节目播出后，用收音机或其他收听设备进行监听并没有串音现象。

3.2 天调网络架构

发射系统的天调网络，简单来说就是信号的接收发射天线。广播信号的天调网络主要包括信号发送的输入端和输出端馈线，合理的网络结构有利于调谐网络的一致性，能确保广播发射机信号传输的稳定性和安全性。天调网络的主要功能是将天线阻抗变换成馈线所要求的特性阻抗（50 Ω、150 Ω、230 Ω）。在设计和调整天调网络时，可以采用串并联互化和矢端线分析的方法进行调整，其中串并联互化主要用于网络设计计算，矢端线分析主要用于网络调整中判断调整方向。天调网络主要实现匹配、抑制旁频回馈、防雷等作用。

4 发射系统调配网络的构建及验收

4.1 天馈线的输入阻抗

在天线网络建设和调整中，天线输入阻抗是一个最为主要的数据。不同的中波频段根据不同的频率而进行设置，使得每一个频点的输入阻抗也不尽相同。在设计过程中可以采用中波阻抗测试仪RG-4和OIB-3设备对其天线阻抗测量、天线网络调配以及各种有关中波网络进行调测和验证。

4.2 元器件的选择

第一，元器件的选取一定要留有安全系数。其规格除了要满足工作需要的电流、电压及伏安量外，还需要留有一定的安全系数；第二，电感线圈的电感量应有+10%～+20%的富余量，以便于调试；第三，小范围同一平面内只能安装3只电感线圈，方向三维垂直，以减少互相影响。电感抽头的引线一定要在线圈内部走线，在设计中不用的电感余量不能短接。

4.3 系统调试

根据贵州省广播电视局八五九台整个发射系统及附属设备的实际情况，新配置了一套天调网络作为发射网络备用，同时，台站两个节目发射频率基本满足双频共塔的要求。元件连接线采用宽铜带或铜管连接，连接处不能有尖端，避免放电；天调网络与馈管用电缆头或电缆座连接；网络上所有的接地电容安装在宽铜带上；天调网络与地网间用宽铜带焊接。

4.4 防雷措施

雷电的能量不可预测，破坏力极大。工作人员除在天线基部安装放电球外，在调配室接入一套石墨放电装置，可以减少天线基座上雷击引起放电电压的变化，这样可以避免发射机功率放大器中使用的半导体器件的损坏，也可以减少在保护动作发生前由发射机本身输出功率引起的放电次数。由于电感线圈是由粗铜管绕制的，而且铜管长度比较短，其电阻分量很小，电抗分量也不是很大，雷电中的部分能量也可通过电感线圈入地。考虑到天线受雷击时部分能量会经馈线去发射机，可以增加一道防线，在天调网络上安装阻隔雷电的隔离电容，这样可以更好地做好设备的防雷措施，并且使接地线与宽铜带接地线进行良好的焊接。

4.5 天调网络的验收

对天调网络进行验收时，主要从安装工艺、防雷措施、载频反射与边带反射、高频回馈抑制、热稳定性、多频共塔阻塞效果等方面进行检查。安装工艺主要查看元件连接线是否用宽铜带或铜管连接，连接线不能存在有尖锐处，天调网络与馈管需要用电缆头或电缆座连接，天调网络与地网间需要用宽铜带焊接。在防雷措施方面，装有泄放雷电的微亨级接地线圈，天调网络上装有阻隔雷电的隔离电容，接地线与宽铜带接地线良好焊接。在载频反射与边带反射方面，在馈线开始端测量边带（f0±10）kHz的阻抗，阻抗值的驻波比一般要小于1.3；在发射机端馈线电缆头处测量发射机载波阻抗，符合相应要求。在高频回馈抑制方面，将两频率发射机（540 kHz 和 1 026 kHz）满功率开机工作，检查发射机的反射功率指示，其值小于驻波比为1.3时的发射功率，符合工作要求。在多频共塔阻塞效果方面，将两频率发射机同时开机，正常播出，用收音机或收听装置监测无串音的现象。

5 天馈线系统的日常维护

天馈线系统是广播电视发射台的重要组成部分，保证天馈线系统正常和稳定的技术指标，对于节目的安全播出来说十分必要。而在天馈线系统的日常维护中，需要注意以下几点：第一，检查、清洁天馈线绝缘子并测试绝缘子的电阻值，调整馈线匝箍的紧松程度；第二，维护发射塔和馈线钢结构件，并及时涂上黄油或刷上油漆，以防生锈；第三，定期测试中波天线地网的接地电阻，维护地网的天馈线接地线，确保地网完好率在90%以上；第四，巡视天馈线、天线调配元件，特别在雷雨季节来临前后有必要巡视相关设备的打火情况；第五，清理馈线沿线2 m范围内的树枝杂草，确保馈线下方没有植株高于0.8 m的农作物或杂物；第六，检查桅杆底座绝缘子、馈线窗口接头、调配室内部元件；第七，维护、检修拉杆、U形环等构件并做好防锈处理；第八，日常的维护中需要清洁、维护、检修所有天线的偏向、反向开关的绝缘、刀闸、半角轮、插杆、接点以及转动部分的润滑度，根据润滑度情况及时打上润滑油；第九，中波传输线为同轴电缆时，其维护要求还需注意：对地绝缘电阻R＞500 MΩ；若绝缘电阻值降低，则要采取排潮措施，以提高电阻值，同时要做好电缆的密封；在使用频段内，同轴电缆的驻波比S＜1.1；每年应至少测试一次同轴电缆的对地绝缘和驻波比，同时检查电缆的密封状况和固定卡子的可靠性。

6 结语

贵州省广播电视局八五九台位于雷暴区，每年的梅雨雷暴季节对台内的设备防备措施要求极高，在天调室有必要进行科学配置，采取一系列的防备和设备接地措施。在进行本次设计的过程中，除了技术方面的硬性要求，安全方面的要求也再一次得到强化。就目前广电系统内部在安全播出方面制定的相关规定来说，播出安全和人员安全都是极其重要的，过去数年广电系统发生的多次安全事故造成了重大的损失和人员伤亡，播出事故给广大观众、听众造成的负面影响难以估量，人员安全事故则直接对当事人及其家庭带来了无法磨灭的痛苦。因此，本设计更加强调可靠性和安全性，在数据传输和人员安全两方面都做到了更有保障。

冗余备份天调网络降低了发生事故的可能，提高了台站安全播出保障水平，社会效益较高；同时，减轻了值班员的工作量，降低了手动操作的风险，进一步提升台站播出工作的安全性。

尽管网络系统设计之初，结合实际工作情况进行了系列论证和讨论，也作了大量基础性分析，得到一定的成果和结论，但仍存在诸多瑕疵和不足。技术方面还需进一步开展相关研究和论证。在设计预调网络时，除了尽量使阻塞网络的实载功率之和为最小外，还应考虑到阻塞网络的通过电抗呈容性还是呈感性。如果天线阻抗经预调网络变化后，频率高的输入阻抗呈感性，频率低的呈容性，与通过电抗的性质恰好相反而相减，将给匹配网络的设置带来诸多方便。

八五九台规模不大，但面临的技术问题在难度上和其他台站是一样的，多年来也一直结合实际工作情况积极学习兄弟台站的先进管理模式和技术革新。在提升广播发射设备的同时，也在不断提升专业技术人员的专业技能和知识储备，希望通过自己台内实际情况提升技术力量，进一步努力探索和改进技术水平和管理模式，此次设计是将这种探索变现的一次实操。技术型工作是时刻在发展变化的，也许在不久之后本文所述的内容也不再适合实际的安全播出需要，届时还须向广大同仁学习更好的技术，汲取经验。