并机网络的技术要求及维护

2015-12-01 08:47芦程莉
中国科技纵横 2015年9期
关键词:中波输出功率发射机

芦程莉

(国家新闻出版广电总局七二二台,陕西宝鸡 721001)

并机网络的技术要求及维护

芦程莉

(国家新闻出版广电总局七二二台,陕西宝鸡 721001)

近年来世界各国广播事业快速发展,因而导致中、短波频道十分拥挤,为了占领广播阵地,使更多的听众能够听到自己的节目,不少国家相继使用了大功率发射机,例如单机功率5OOKW的短波发射机,中波1OOOKW的发射机当均已投入运行。为了得到更大的场强,除了增加单机功率外,还可以采用并机的方法以增加辐射功率。本文简单阐述了并机网络的技术要求及维护。

并机网络 载波频率 高频相位 音频相位

在我国为解决大功率传输发射任务,使广播节目能够辐射到更远的地区,许多发射台一般都采用频率和功率相同的两部广播发射机并机,此时可使服务区场强比单机时提高3dB。根据无线电波在空间传播的特点,中波依靠地波和天波传播。中波不像长波那样深入电离层很浅,在电离层的底缘就发生反射,而是需要有比较大的电子密度时,它才能反射。听众要通过反射波收到信号,就必须在电离层能够反射电波时才有可能,而白天电离层对中波的吸收很大,基本上难以靠天波反射来传播,接收的信号主要靠地波。因此白天可以用小功率机器发射,主要靠地波来覆盖,而晚上可以将若干小功率机器并机集中功率,利用电离层的反射扩大服务区,这是一种科学使用发射机的方法,可以减少无线电波在传播过程中的无谓消耗,大大降低了成本。

即使在并机的情况下,即使一部机器因故障而停播,另一部机器仍然可以工作,这时通过转换开关,可以把输出功率越过并机网络直接送到天线,这种情况下,仍可使大部分服务区域的听众收到该广播频率。

1 并机网络的组成

两部同功率中波发射机的并机网络如图1所示:

这里1机和2机为同功率的两部发射机,它们分别从A端和B端接入并机网络,并机以后从O端输出。并机网络元件的阻抗均为对称的,相等的值。例如电容的容抗为-jR0,电感的感抗为jR0,网络的吸收电阻为R0,而输出接纯阻负载RL。

2 并机网络的技术要求

2.1载波频率一致

载波频率是广播发射机的一个重要指标,如果两部发射机的频率有误差,就要产生差拍,啸叫声让人难以忍受。因此,并机时都是用一部频率合成器供给两部发射机,这样可以达到频率一致的要求。

有时因频率合成器到两部发射机的距离不相等,或者有几个不同的频率均需要并机工作时,就要考虑匹配的问题。为了兼顾并机工作的每部机器,应使其都能达到足够的激励幅度,这时适当的增减高频电缆长度即能解决该问题。

2.2高频相位一致

图1 并机网络

两部机器并机,高频相位一致,才能达到输出功率相加的目的。若1机的载波输出功率为P1,2机的载波输出功率为P2,载波功率相等时P1=P2=P0,若两部机器的射频输出相位相等,即完全同相时,则输出总功率P为2P0;若两部机器的高频相位差为90°时,输出功率由2P0下降为P0;若两部机器的高频相位相差为180°时,即完全相反时,总的输出功率P=0。

那么在实际工作中,如何使并机的两部发射机高频相位保持一致呢?为了监视两部机器相位是否一致,可以在并机网络的平衡电阻中R0支路中用电流互感耦合出一个信号,当此信号电流为零时,则表明两部机器相位一致;信号电流越大,则表明相位差越大。

影响高频相位不一致的因素很多,要调整好两部机器的相位差为零,从原理上来说,调整任何一级的谐振回路均可实现,但是以失谐大功率的末级谐振回路去调整高频相位差对元器件来说是致命的。因此一般都采用在低功率的高频输入级调整相位,例如用移相器,就可以解决两部机器的高频同相问题。

2.3音频相位一致

当两部发射机并机工作时,除了考虑高频相位一致外,还必须检查音频相位是否一致。只有两部机器音频相位相同时,才能并机,如果两机音频相位相反,听众将听不到电台广播的声音。

检查两部发射机音频相位是否一致的办法,是用示波器看调幅波的包络波形。用一线圈在并机网络中耦合出电压信号,或用电容分压的方法从馈线端拾取5-10V的高频信号电压。把这个电压接入示波器Y轴,然后送1KHz音频信号给两部发射机,使两部发射机的调幅度同达到某一数值,如果两部发射机音频相位相同,此时示波器应能看到1KHz的调幅波的包络波形;如果两部发射机的音频信号相位相反,则示波器上显示为等幅波。

3 并机网络的维护

并机网络的接线要对称,要缩短,尽量减少分布参数。因为阻抗的变化,对于非纯阻负载而言,若发生失配,电压升高,切分布参数比重太大时,也不利于网络的平衡;更为严重的是电感和电容串联,一但发生串联谐振,各元件上的电压将增长Q倍,对于整个网络稳定工作十分不利。这个问题尤其在功率大,频率高,输出阻抗低时非常重要。

在维护并机网络中,无论是蒸发冷却还是水冷平衡电阻,常常会因为水流不畅,造成电阻局部过热而烧毁。在维护中,要仔细研究电阻的安装结构,避免将流水的间隙堵死或变小而使水流不畅烧毁电阻。

4 结语

总之,并机网络有它的优越性,但也带来一些弊端,例如中波的并机网络,要增加一些设备和开关,在工作中因使用不当和维护管理不当,可能造成高频反向,致使高频发射功率为零;也可能造成两部发射机音频反向,使服务区听众收不到广播节目。这些问题在单机播出时都是没有的。因此,对并机网络的技术要求和维护都是要我们去深入了解,这样才能够做到用好并机网络,促进我们广播事业的发展,使更多的听众能够收听到广播节目。

[1]张学田.发射手册.广播电视技术手册,2000:278-280.

[2]刘长年,吴名森,王福全.广播发送技术,1999:87-88.

[3]张辉,曹丽娜.现代通讯原理与技术.2006.

[4]陈兵.探索中波发射机网络技术要求.企业文化,2012:153.

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