林炳文
(作者單位:廣東省和平中波轉(zhuǎn)播臺(tái))
關(guān)聯(lián)詞:中波轉(zhuǎn)播臺(tái);自立塔小天線(xiàn);天饋匹配網(wǎng)絡(luò)
中波發(fā)射天線(xiàn)的作用是把發(fā)射機(jī)送來(lái)的電信號(hào)高效轉(zhuǎn)化成電磁波向空中發(fā)射。自立塔式中波小天線(xiàn)具有占地面積小和安裝架設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn),與傳統(tǒng)的拉線(xiàn)塔中波天相比較,自立塔小天線(xiàn)節(jié)省了大量場(chǎng)地面積,而且播出效果和覆蓋場(chǎng)強(qiáng)略?xún)?yōu)于相同高度的拉線(xiàn)塔中波天線(xiàn)。
廣東省和平中波轉(zhuǎn)播臺(tái)架設(shè)的一座48米高的自立塔式中波小天線(xiàn),采用天饋網(wǎng)絡(luò)匹配進(jìn)行雙頻共塔播出,如圖1所示。
由L01和C01組成并聯(lián)諧振,作用是對(duì)發(fā)射機(jī)通過(guò)饋線(xiàn)送來(lái)的747 kHz射頻信號(hào)提供通路,當(dāng)改變L01的中間抽頭時(shí)可改變輸入阻抗,可更好地與饋線(xiàn)的阻抗相匹配;由L02和C02組成倒L射頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò),作用是隔直流防雷和阻抗變換,C2和C3可以隔直流,防止天線(xiàn)雷電倒送到發(fā)射機(jī),L02可以起到泄放雷電作用;由L03和C03組成串聯(lián)諧振帶通網(wǎng)絡(luò),主要是為747 kHz提供通路,由L04和C04組成并聯(lián)諧振阻塞網(wǎng)絡(luò),主要是對(duì)另一端的輸入頻率1 170 kHz進(jìn)行阻塞,由L00構(gòu)成一個(gè)預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò),L00主要有兩個(gè)作用:一是改變鐵塔的阻抗,讓兩個(gè)雙頻共塔頻率的鐵塔阻抗更接近,便以實(shí)現(xiàn)匹配;二是起到雷電直接落地泄放的防雷作用。
第一步:測(cè)量自立塔小天線(xiàn)747 kHz和1 170 kHz兩個(gè)頻率對(duì)鐵塔的輸入阻抗。斷開(kāi)小天線(xiàn)與天饋網(wǎng)絡(luò)的接點(diǎn),把網(wǎng)絡(luò)分析儀外殼連接地網(wǎng)銅帶,通電后正行校正。把網(wǎng)絡(luò)分析儀檢測(cè)探頭的芯線(xiàn)接小天線(xiàn)輸入端,皮線(xiàn)接地網(wǎng)銅帶,測(cè)得:747 kHz的阻抗ZA=40.5-j 14.5,1 170 kHz的阻抗ZA=52.6-j 6.5。
第二步,把小天線(xiàn)輸入端與預(yù)調(diào)電感L00的正端并聯(lián)接上,通過(guò)改變L00中間抽頭的電感量,找出一個(gè)使747 kHz和1170 kHz兩個(gè)頻率的阻抗實(shí)部都比較接近的點(diǎn),經(jīng)過(guò)多次更換接點(diǎn),最后找到747 kHz的阻抗ZA=48-j 12,1 170 kHz的阻抗ZA=49.5-j 11.5。找到了兩個(gè)頻率輸入阻抗的實(shí)部最接近點(diǎn)后,預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)對(duì)鐵塔的阻抗預(yù)調(diào)匹配就算完成了。
第三步,再次校調(diào)網(wǎng)絡(luò)分析儀,調(diào)整由L04和C04組成的阻塞網(wǎng)絡(luò),以阻塞另一個(gè)輸入端口的頻率1 170 kHz,把L04和C04并聯(lián)諧振與其他連接斷開(kāi)進(jìn)行獨(dú)立測(cè)試,通過(guò)改變L04中間抽頭,找出1 170 kHz的并聯(lián)諧振點(diǎn)。此時(shí),由L04和C04組成的阻塞網(wǎng)絡(luò)就算測(cè)好了。
圖1 自立塔式中波小天線(xiàn)
第四步,測(cè)試由L04、C04和L03、C03組成的747 kHz串聯(lián)諧網(wǎng)絡(luò)。先斷開(kāi)與這個(gè)串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)的所有元件,將網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在747 kHz范圍中,把網(wǎng)絡(luò)分析儀與串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)連接好,調(diào)整L03電感量,讓其諧振在747 kHz,找到諧振點(diǎn),就算測(cè)好了。
第五步,測(cè)試由L01和C01組成的并聯(lián)輸入諧振網(wǎng)絡(luò)。斷開(kāi)與被測(cè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)的元件,校正網(wǎng)絡(luò)分析儀并把網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在747 kHz范圍中,把網(wǎng)絡(luò)分析儀正端接到天饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端,調(diào)整L01電感量讓其諧振在747 kHz。找到諧振點(diǎn),就算測(cè)好了。
第六步,天饋網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)調(diào)測(cè)量,把天調(diào)網(wǎng)絡(luò)所有的元析都連接上,把網(wǎng)絡(luò)分析儀探頭芯線(xiàn)連接到747 kHz的網(wǎng)絡(luò)柜輸入端口,把網(wǎng)絡(luò)分析儀的探頭皮線(xiàn)接地網(wǎng)絡(luò)柜輸入端口外殼。調(diào)整L02的中間抽頭改變電感量,邊調(diào)整邊觀察,適當(dāng)改變L01的抽頭作為輔助,使得天饋網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗接近于饋線(xiàn)的特性阻抗。經(jīng)過(guò)調(diào)試,最后測(cè)得廣東省和平中波轉(zhuǎn)播臺(tái)自立塔小天線(xiàn)的天饋網(wǎng)絡(luò)輸入阻抗是ZA=50-j 7.5,所測(cè)的天饋網(wǎng)絡(luò)的阻抗與饋線(xiàn)阻抗基本相等,這樣,雙頻共塔天饋網(wǎng)絡(luò)747 kHz這邊就算調(diào)試完成了。
第七步:調(diào)試另一邊1 170 kHz網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗。把747 kHz替換成1 170 kHz頻率,重復(fù)第一步至第六步的操作,可以用同樣的方法調(diào)試好另一邊1 170 kHz天饋匹配網(wǎng)絡(luò)。在1 170 kHz的網(wǎng)絡(luò)輸入端測(cè)得的阻抗是ZA=50-j 6.5。所測(cè)天饋網(wǎng)絡(luò)的阻抗與饋線(xiàn)阻抗基本相等,這樣,1 170 kHz這邊就算調(diào)試完成了。
第八步,試播并測(cè)試三大指標(biāo)。連接固定好天饋網(wǎng)絡(luò)的所有接點(diǎn),將發(fā)射機(jī)輸出端通過(guò)饋線(xiàn)接到天饋匹配網(wǎng)絡(luò),經(jīng)檢查連接無(wú)誤后,開(kāi)啟發(fā)射機(jī)。用電聲指標(biāo)測(cè)試儀測(cè)試三大指標(biāo),經(jīng)測(cè)試,兩部雙頻共塔的發(fā)射機(jī)三大指標(biāo)都達(dá)到了部頒甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
第九步,送廣播音頻信號(hào)試播并觀察運(yùn)行情況和監(jiān)聽(tīng)。采用了哈爾濱廣播器材責(zé)任有限公司生產(chǎn)的1 kW脈寬調(diào)制發(fā)射機(jī)試播,747 kHz和1 170 kHz的兩部發(fā)射機(jī)輸出功率1 030 W,反射功率顯示2 W,經(jīng)送信號(hào)試播,能正常播出,發(fā)射機(jī)各儀表現(xiàn)示參數(shù)正常,發(fā)射機(jī)和天饋網(wǎng)絡(luò)溫度正常,經(jīng)監(jiān)聽(tīng)效果很好。
目前, 48米自立塔中波小天線(xiàn)已正常運(yùn)行兩年多,工作穩(wěn)定可靠。