天线系统的改造与调整

技术专题Network Technology∥天线系统的改造与调整文国家广播电影电视总局582台邹力周平幸曹刚∥摘要:本文对邻频干扰问题、天线调配网络问題以及传输馈线和地网等存在的问題进行了分析,通过对天线系统的改造与调整,有效地阻塞了邻近频率信号的串入,提高了传输的效率,保证了全因态中波发射机的稳定运行关键词:中波天线天线改造调配网络调整收测1前言时,保护电路动作,自动降低功率,直天馈线匹配问题、邻近频率信号的从90年代初期开始,中波广播发射至发射中止(反射功率达5%,驻波比串扰问题、地网问题都是直接影响全固机逐步向全固态化的方向发展。新型的达15,自动降功率50%),使得发射态发射机正常稳定工作的关键问题,为发射机取消了耗电量大,使用寿命短的机无法正常运行了能够保证固态发射机的正常运行,我电子管,实现了半导体化、集成化、模(2)对于在同一天线场地内,如们对天馈线系统进行了改造和调整。块化,使发射机转换效率、电声指标和有多套不同发射频率的天线系统时,由自动化水平大大提高。发射机更新后,于天线邻近,从天线上串入邻近频率的2安装阻塞网络由于使用了大量的固态化的器件,因此干扰电压将会很高,这对原电子管发射98年,我局引进了两部美国大陆公对天馈线系统提出了更高的要求。但机影响不大,能够维持正常运行;但对司生产的316D/10 kW/PDM固态中波广是,目前天馈线系统却还存在着如下一于全固态发射机,则无法正常工作,必播发射机,额定输出功率为10kW。发些问题:须加装阳塞网络。射机引进后,我们对两部发射机使用的1)对全固态发射机而言,由于(3)另外,天线地网对发射机的天馈线系统进行了改造,并更新了两副全固态发射机使用了大量MOS场效应播出效果影响很大。对于发射天线一端10kW中波发射天线(A8、A9),两副管作为高末级的基本的功放元件,比接地的概念,并不是仅仅等同于电阻接天馈线系统安装调配好后,两部发射机如,我台投入使用多年的美国大陆公司地,地网是中波天线的接地回路,地单独试机,驻波比S分别小于110,运生产的316D/0 KW/PDM中波发射机,网是发射天线的一部分。我台由于台区行正常;但是,两部发射机同时分别开仅高频末级功放就使用多达40只MS狭小,天线区与相邻单位交叉使用,地846kHz、90kHz两个频率时,两发射场效应功放管。当发射机运行,发生驻网遭到意外破坏事件时有发生。为防止机却都无法正常工作。分析原因:两副波比变化时,对于电子管组成的发射机地网遭到破坏,我们除加强天线区的发射天线距离太近,仅34m,且载波频来说,由于其对驻波比变化敏感性比较巡查、随时修补地网外,还多次对多副率又十分接近,造成工作时,天线之间差,通过调整高末级输出耦合网络,就发射天线进行了加铺地网的改造,并取相互接收、感应,使两部发射机的天线可保证发射机继续运行;而对于固态发得明显效果,比如,2001年曾对一部反馈功率很大,无法正常工作。为此射机,由于无法进行输出阻抗的调配,10kW发射机天线地网进行改造,利用曾将A9天馈线移动位置,移动后,两末级功放元器件在来自输出馈线的反射建筑物间的约两个蓝球场大小的地面,付天线的距离增至67m,但天线反馈功电压(电流】的冲击下,很容易损坏,加铺了40根地网,改造完成洲行为防止因天馈线驻波比的变化而造成对时,在多个原仅能达到3分的中国煤化16D型全圈态中波率要求很严,两发射机的影响,发射机中设置了完善的改造后都能达到5分的收听CNMH正常工作。经过射频保护装置,在超过驻波比上限值发射机运行也更加稳定。反复论证,确定在每付天线调配箱前,L/RADo&TELEVISION|NFORMATION∥2009年9月∥www.rti.cn方数据■无线技术∥/Network Technology∥图1天线A8、A9天线阻塞网络阻塞网络是调谐在另一发射频率上的LC并联谐振回路。一般要求阻塞网络的并联谐振阻抗Roe要足够大,对被阻信号的衰减应大于40dB;另外,|zb|/za|>8,其中,|zb为网络对被阻频率的边频阻抗的模,|Za|为被阻频率天线阻抗的模。(a)A8阻塞网络电路(b)A9阻塞网络电路在调机现场,测量阻塞网络泄漏串接一个阻塞网络箱(阻塞频率分别作为阻塞网络;同时,也通过一个谐振电压的方法是:开发射机2,在发射机为846kHz、900kHz),安装调试完成于本机频率的LC串联谐振电路作为通1的输出处测量12机的泄漏电压V2后,两机同时开机运行正常。两机投入路。A用塞网络,由C2与C1、L3组成关掉发射机2,开发射机1,在发射机使用后,无论是发射机的工作状态,还并联诺振电路,谐振于900kH,即阻2的输出处测量1机的电压V1o应使是收测效果,都是令人满意的,收到了断频率为900kHz;由C1、L3组成串联较好的效果203W/2)40B,否则,应查找谐振电路,谐振于846H,可无衰减原因,重新调整并改变阻塞网络的LC一般情况下,如果天线场地面积地通过846kH。A9阻塞网络亦然。参数。在另一部发射机上的测试方法相足够大,即两副天线之间距离大于一个A8、A9阻塞网络的阻塞曲线,如同,调试完成后,实测每部发射机天馈波长(λ)或是两部发射机工作频率相图2(a)、(b)所示。线阻抗的数据见表1。差较远,发射机高末级对邻频感应电压不是很敏感,此时,两部中波发射机天天线序号A9线安装在同一场地,是可以正常工作f;-10f;f+10f-10f2f+10的。然而,由于受到场地的限制,两部频率(kHz)( kHz)(kHz)(kHz)316D型机的天线(A8、A9)相距只有(kHz)83684685689091067m,且载波频率又很接近,导致两部天线底部输入阻抗发射机不能同时正常工作。27.3解决天线之间相互感应问题,采(Ω)j0.05取了分别在每剧天线的调配箱前串接线口输入阻抗42B238437402730一个阻塞网络箱。天线A8、A9阻塞网-8.1|-j0.3+j10.8-j14.6-j.0-j1络电路如图1所示。驻波比1.321.061.681.621.071.47在图1中,每部发射机通过1360型发射机天馈线涸配网络、阻塞网络测试数据振于另一发射机频率的Lc并联谐上述测试数据,达到了316D型机图2A8、A9阻塞网络的阻塞曲线所要求天馈线系统的各项性能指标A8阻廉网络的阻曲线A9阳辜网络的阻塞曲线通过846KHz,阻塞900KH通过90KH,阻塞846KHz)P动器混3高频传输馈线的改造高频传输馈线要求传送高频电能的9OOLKHI效率高,即在传输线上的损耗小,用于发射机的馈线长线传输时,不向周围空间辐射能量,长期使用性能稳定可靠天线改造前,两副天线均采用5线式,300Q笼形馈线。这种馈线的主要旦体給提纤、杂散辐射大、安中国煤化工,是:发生故障后stop 1.000 000 MHzSTART 500 000 MHzCNMHG(a)A阻塞网络的阻塞曲线(b)A阻塞网络的阻塞曲线根据316D型机射频输出的主要技www.rti.cn∥2001年9月∥RADD晶TELEVISIONINFORMATION∥「85技术专题Network Technology∥表2发射机输出在电上的技术指标图4匹配网络等效电路图纯驻波时通过功率标称电流(A)正常电压(V)电压(v)(kvA)功率m=10kw14.117.470714141414282815术数据要求,我们设计时,选用了SDY量。根据有关资料,在维护工作中,若鉴于上述原因,在改造316D型中50373型同轴高频电缆作为射频能量馈线的驻波比较大时,馈线上就存在较波发射机的天线调配网络时,采用了传输线。高电压(各驻波点处),造成工作不稳正“「”型网络实现阻抗匹配,调配网sDY50·373型高频电缆应用广定;由于反射波的增加,而使能量的热络的电路原理如图4所示。在图4中,L1泛,其特性阻抗为50Q,满足316D型损耗增大。实际上,高频电缆对射频的为微亨级电感线图,起静电泄放和防机对输出阻抗的技术要求。高频电缆由衰减,随驻波比"VSWR"的增加,按雷作用;在匹配箱外,天线与地线之于内外导体间填充了绝缘介质,介质有(+(WR)2VWR的变化而增间并联放电球,是电路的又一防雷措多种,SDY系列填充物是聚四氯乙烯,加;电缆的平均传输功率,亦与驻波比施。放电球的间距不能过小,按有关资根据计算电缆的导体损耗、介质损耗平有关,它随(+VSWR22WR成料介绍,放电球间距的调整,应不小于均传输功率的有关公式,电缆的衰耗分反比而变化,电缆温升超过允许值,容15cm/万伏,AB、A9天线放电球间距贝数与频率的平方根成正比;平均功率易将电缆介质击穿。因此,在天馈线维均设定为10cm与频率的平方根成反比。从厂家提供的护中是值得注意的。电缆损耗增加率与根据316D型机射频输出的有关技技术数据可推算出SDY-50-37-3电缆在驻波比的关系见图3。术数据,设天线阻抗Z=Ra+Xa,发射中波频段(以1.6MHz为例)的衰减及机的载波输出功率为P,W为射频电缆允许通过的平均功率为866kW,衰耗4天线调配网络的改造特性阻抗。天线调配网络的作用有两个:其A8、A9天线调配网络电路相同在选用电缆时,首先要考虑的问一,用于终端匹配,即天线的输入阻均为“「”形网络(适用于Ra2,即Rp果为根据天线的类型和馈线的特性阻z=523j03由(1)式得:Xs=QRs抗,选择适当的匹配网络,再经过计Z=49.21.0则有:X2+Xa=QRs;算,可求出网络中各元件的数值。但根据上述天线阻抗最终测量调整X2= QRs-Xa。是,在实际工作中往往是,按计算取值,符合316D型发射机给出的阻抗范X2一般取正值,即为感性值的容抗X1,与实际要求的容抗X不相围标准。又由(1)式得:Xp=RpQ;等,其差值为X=ⅨX-X11,需要在原则有:X1=RpQ=WQ。有的基础上增加或减少电容C2(容抗为5地网的改造X1的符号应与X2的符号相反,即X2),可按下式计算:中波天线的损耗主要决定于地损取负值,用容性元件。当X1X时,需要增加电容;耗。天线发射效率的表达式为:综上所述,调配网络用“「”形网当X1