浅谈全固态中波发射机天馈调配网络组成

　　曲广玲木仁
　　摘要：随着电子技术的迅猛发展，中波广播发射机得以广泛应用。要使广播高质量、低停播、满功率、满调幅播出，其天调网络的调配至关重要。本文主要探讨了全固态中波发射机天馈调配网络组成。
　　关键词：中波发射机；天调网络；阻抗匹配；射频倒送；防雷
　　一、天馈调配网络的设计思路
　　天馈调配网络是指在发射机输出馈线端和发射天线输入端之间设置的网络，简称天调网络。天调网络是中波发送系统输出的关键部分，直接影响和制约着发射机的工作指标。所以研究天调网络的的电路结构和性能，对发射机系统的维护工作至关重要。
　　全固态发射机的输出功率是由多个功放模块经过合成变压器合成得到。当负载为纯阻且等于所要求的阻值时，各功率场效应管工作在接近理想开关状态，因此场效应管的功耗很小，整机效率高。所以在设计天调网络时要注意三点：（一）天线调配网络和射频电缆的阻抗必须匹配，并且具有良好的通带特性。（二）对所有进入网络并且有可能威胁到发射机正常工作的干扰频率，天调网络应将其滤除，功率射频倒送对发射机影响必须降低到最低。（三）天调网络招雷击后，可能引起发射机场效应管损坏，天调网络应设有雷电的抑制和泄放电路。
　　二、天馈调配网络的组成
　　典型的单频率天调网络由天馈线阻抗匹配网络、防高频干扰和避雷系统组成，当两个或几个频率共用一个铁塔时，则在防雷部分后加阻塞网络。下图所示为我台1143kHz和1521kHz双频共塔网络图。特别注意的是：共塔的发射机之间的频差越大越好，频率比应大于1。25。下面以我台1143kHz和1521kHz共塔为例解析天调配网络的组成。
　　（一）天馈线阻抗匹配网络
　　匹配网络的作用是使馈线的特性阻抗和铁塔的输入阻抗相匹配。匹配网络主要由电容、电感组成，匹配网络可以用T型、型、倒L型等四端网络表示。匹配网络是通过调整电容、电感量使回路谐振于本机的本振频率上。以1143kHz回路为例，图中L7、C7、L5、C5组成带通滤波器，L7、C7、谐振于工作频率1143kHz上。由于天调网络受雷电、风沙、雨雪、温差等天气影响，造成网络失谐，瞬间损坏大量场效应管，使发射机自动保护或关机，造成停播。带有滑动抽头的电感L7在回路失谐时可以重新匹配。L5、C5是为了抵消天线阻抗的虚部部分。比如发射机发射增大时，调节L7使L7、C7谐振在1143kHz频率上，再调节L5使天调匹配网络虚部为零，从而降低发射机驻波。
　　（二）射频倒送的抑制
　　1。射频倒送的产生和对发射机的影响
　　由于天线的互逆性，高大的发射天线本身也是良好的接收天线。当本台或邻近的的其它发射天线正在工作时，该天线接受到的高频电压倒送会对全固态发射机带来负面影响。主要影响是射频电压倒送到功放电路上，使激励波形畸变，IR140管子功耗加大。当倒送严重时，倒送的电压和发射机的激励电压叠加，瞬间损坏大量场效应管，使驻波电路报警，发射机自动保护或关机，造成停播。
　　所以必须采取措施抑制从天线方向倒送的高频电压，使全固态发射机正常工作。
　　2。抑制射频倒送的主要方法：
　　（1）带通滤波器
　　当邻近频率较多且不是非常靠近工作频率的发射台常用带通滤波器。选择滤波器时要注意，滤波器的通带特性，应满足发射机的要求，具有一定的带宽，而滤波器的阻带特性要满足被抑制的频率需达到足够的衰减量。中波天调网络中的带通频率器考虑到元器件的选取，一般使用二阶巴特沃斯滤波器，最窄的带宽为100kHz以上。
　　（2）串联回路中的并联谐振
　　一般利用并联谐振时阻抗无穷大的特点串入回路中，或用串联谐振在谐振时其阻抗最小的特点并入回路中并直接入地，从而消除干扰频率。这种方法，可以再双频率共塔或多频率共塔的天调网络中作为阻塞网络使用。例如，对于1143kHz的回路中串入谐振于1521kHz的并联谐振电路，如图中的L4、C4。同样对工作频率为1521kHz的回路中串入1143kHz的并联谐振电路，如图中的L2、C2，以阻止双频串扰。
　　3。全固态发射机防止雷击的方法
　　中波天线一般高达几十米甚至上百米，雷雨天气容易招引雷电。如果天线没有得到良好的保护、由它引入的雷电将对发射机和天线调配网络产生严重的破坏。
　　防雷的目的是通过抑制或泄放感应雷电的能量来避免其对发射机系统造成的危害。
　　天线调配网络的防雷保护采取以下三种：
　　第一、如图中所示除了在天线底部的半圆形金属放电球E0外，在统调箱内与天线连接处接入一对石墨放电球E1，它的间隙在实际工作中应调整为2。52。7mm以减小天线塔基上雷击放电不彻底。
　　第二、雷电的主要能量集中在低频和直流部分，因此在统调箱内与放电球并接一微亨级电感L0到地，将雷电中的低频和直流部分泄放到地，同时为天调网络提供一个对地释放静电放电通路。由于电感线圈的感抗小，只有几十微亨，线径较粗，有利于雷电能量入地。要注意的是：这个线圈会直接影响天线的阻抗，应作为天线匹配网络的一部分考虑。同时，是为雷电提供静电泄防通路，线圈导线的直径尽可能地粗些。
　　第三、利用电容器的隔直作用，在天线与调配网络间串入一只隔离电容C1，将雷电能量集中的低频和直流部分隔离掉。一般选择10003000PF，由于是防雷器件，所以伏安量、耐压值越大越好。更换时不要随意改变原有电容器的规格。
　　参考文献：
　　〔1〕陈晓卫，蒋泽汉。全固态中波广播发射机使用与维护〔M〕。中国广播电视出版社，2002，9。
　　〔2〕王呼达古拉，鲁艳辉。浅析中波发射机天调网络组成及调整〔J〕。内蒙古广播与电视技术，2006，12。