中波天调网络的安装与调试

冯宏友

（国家新闻出版广电总局五八二台，北京 100050）

中波天调网络的安装与调试

冯宏友

（国家新闻出版广电总局五八二台，北京 100050）

摘要：本文主要介绍了中波天调网络的元器件选取方法和安装中的工艺原则以及网络的调试方法和注意事项，还分析了环境温度等因素对天调网络的影响及应对策略，以供兄弟台站维护人员交流学习。

中波天调网络；元件选取；安装调试；环境温度

天线调配网络是中波广播发送系统中的一个重要环节，主要起到阻抗匹配、高频回馈抑制和防雷等功能。天线的输入阻抗一般与其几何结构和馈入的电波频率有关，为了使发射机输出的高频功率有效和无损的输送到天线，就必须有一套使馈线特性阻抗和天线的输入阻抗匹配的调配网络。调配网络的设计直接关系到发射机能否稳定、可靠和有效地进行发射，实现系统最大的功率传输。由于其大多工作在室外环境中，工作环境较差，维护难度大，出现故障抢修困难，会造成长时间的停播，所以安装、调试和维护好天调系统对各发射台来说是非常重要的。

1.天调网络的安装与调试

由于受各种客观条件限制，我台不能建匹配室，所以只能使用匹配箱，这样就大大制约了放置元件的数量，元件不多且放置空间有限，分布参数复杂，安装、调试和维护起来增加了难度。

我台对匹配箱的要求：

（1）对于所要安装的位置上箱体的尺寸大小要合适。

（2）箱体内部空间分层时要考虑到所需电感的尺寸大小能够安装。

（3）由于要长期在室外工作要考虑到箱体材料要防水、防火、防锈、防尘和坚固等。

（4）箱体的总重量要适于安装和考虑杆子的承重。

（5）箱门要尽量要可拆卸适合测量调试，有条件时箱门可以正背面都打开。

2.1 天调网络元件的选取和安装工艺应该遵循的原则

（1）天调网络元器件主要是电感和电容的选取；一是电感量和电容量大小的选取要留有余量以方便调试；二是要选取元器件时关注元件的耐压、耐流和视在功率等参数值。各参数值一定要留有安全系数，一般按发射机满功率条件下调幅度110%来计算元器件的参数值，保证元器件可以安全、稳定、可靠的工作。

（2）电感线圈按3A/1mm的原则选取合适线圈和铜管的直径。如电感的铜管直径10mm时，能承受的最大电流是30A。电感线圈应留有+10%～30%的余量，并配短路抽头，以便调试；小范围同一平面内最多只能安装3只电感线圈，线圈方向要三维垂直，以减小线圈之间的互感，电感抽头的引线在线圈内部走，不用的较大的电感余量应短接；有时为了方便调试，可在线圈两端都配有短路接头，这样可以更加方便的调试到合适大小和位置。元器件数量较多时可分层安装；元件连接处和可变电感抽头处应用铜带线大面积紧密接触。为了尽量减少引线电感，电感线圈的短路抽头最好由线圈内部引入短接处。引线电感会导致线圈的电感值发生变化，改变量的正负取决于引线与线圈电流走向是相同还是相反。当引线由轴心引入时，电感改变量较小。

（3）电容除要满足工作条件下所需的电流、电压及视在功率伏安量外，电容量上还要留有一定的富余量。如单个电容容量不能满足工作需要时，可使用多个电容进行串并联；注意所有接地电容必须安装在宽铜带地线上，不得直接固定在没有铜皮的铝板上。

（4）应沿电流行进方向铺设铜带地线。铜带采用厚0.3mm～0.5mm、宽60mm～100mm以上，并和天调网络房（箱）内的地线焊接，保证接地良好，避免地线分叉铺设。

（5）元器件之间的连线，根据电流大小选用合适铜带（宽铜带或紫铜管连接），连接铜带的两端应做圆滑处理，防止尖端打火，尽量减小引线电感与分布电容。与元器件的接触面要宽、接触牢固，使接触电阻尽量小。连接线要光滑且无尖锐处，以免产生尖端放电。

（6）元器件的摆放位置应与大面积金属板的距离在10cm以上；放置天调网络元器件的金属板可用铝板。放置各元器件时要考虑到方便以后的调试和元器件的更换等维护工作，尽量留有一定的空间，摆放位置合理。

（7）天调网络与馈管必须用电缆头、电缆座连接。电缆座应与接地铜皮良好接触，并拧紧电缆头。

（8）安装机房到调配室的射频电缆时，一定要事先弄清楚哪一个电缆头是始端，哪一个是终端，千万不要把两端搞颠倒了。带负荷运行30分钟后，如接点或电感抽头处的温度明显高于其它处温度，则说明接触电阻过大，需要改进。

（9）天线调配网络的Q值（有载品质因数）一般为2～6，当天调网络中谐振回路较多，Q值比较大时，元件的回路电流变大，在元件上产生的热耗就会很大，导致天线的发射功率降低，而且会引起谐振回路元件的温度升高、谐振频率等参数发生变化，影响发射机的正常工作。在设计中既要保证抑制高频回馈的能量和边带驻波比的效果满足要求，又要使电感、电容上的电压、电流不致过大，可采取以下措施：降低并臂的电流或串臂的电压；加大线圈铜管的直径，降低损耗电阻，采用Q值高的电容；元件的连线用宽铜带或粗铜管。

2.2 天调网络调试方法

现在天调网络的调试多采用网络分析仪，调试过程更加简单，调试元件时的变化趋势可以在网络分析仪的SMITH圆图上清楚看出，测试值也很准确。

L型网络在中波天调网络上应用最为广泛。以L型天调网络的调试为例，中波天线馈线特性阻抗为50+0j，L型网络从初始点开始只能通过串、并联元件调整到50欧姆的电导圆或电阻圆上，再通过串、并联元件调整到50+0j点上。调试过程可选择的调试路径相对固定，调整余地较少，Q值相对固定，所以不能调整带宽。所以对带宽要求较高的发射机就不能使用L型网络，需要选用别的天线匹配网络。

网络分析仪的测量线一定要尽量短，选好测试点，选择同一节点中各连接线中最方便测量的点，如测量线不够长时要用铜皮线连接，以免带进测量误差。

在匹配箱上测量时，把网络分析仪的测量线夹好测试点后，关上匹配箱门后测量或尽量保持和工作环境时一样，避免影响分布参数，例如电感元件关门状态比开门状态时磁通量会减小，感抗值会变小，造成实际测量出的数值不准确。

调试时，从天振子端开始，一级一级的连接元件进行调试。用网络分析仪测得阻抗，阻抗值应与设计值越接近越好。考虑到馈线的影响，还要到机器输出端进行最后的微调。

2.3 环境温度对天线及网络的影响

由于天线，馈线，匹配箱等都工作在室外，所以会受到天气变化的影响，严重时会出现功率异态的现象，影响“三满”播出，其主要原因是中波发射机的天线工作状态、天线阻抗随气候变化，造成天线调配网络失配，进而使发射机工作状态不稳定。中波发射天线随着气候的变化阻抗会有很大的变化，为使发射机工作稳定，测试中波天线、调整天调网络就成为中波发射台技术维护中重要的一项工作。

天线调配网络失配的主要原因有：一是天线振子阻抗受气候影响发生变化引起天调网络输出阻抗变化。二是天调网络本身元器件的阻值受气候影响发生变化，天调匹配网络是有电感、电容及连接线（铜皮或铜带）组成，分为π型、Γ型、T型等网络形式，每个元件因材质、结构的不同会随温度的变化而变化，造成天调网络的阻抗值发生变化。由于发射机和馈线的阻抗受温度变化小，假设其值不发生改变，所以会造成天调网络阻抗和馈线阻抗不一致而失配。三是高频回馈抑制网络中的陷波网络和阻塞网络，当遇到几十度的温差时电感线圈的结构和铜线的电阻等都会有微小变化。若谐振电路的元件参数发生改变，使电路中的感抗和容抗无法相互抵消时，谐振频率就会发生偏移。

我单位开始时为节约成本，采用了陶瓷电容，由于陶瓷电容会受天气温度影响，致使其电容值不稳定，进而会影响到阻塞网络和匹配网络的变化，造成网络工作一段时间后阻抗值发生变化，进而影响到机器状态不稳定。后采用真空电容。真空电容工作稳定，受天气温度影响小。但成本会大大增加。可调真空电容，在调试时，可以调节电容值大小，可使调试过程变得简单、省时省力。

结语

为了确保天调网络可靠稳定的运行，还要对其进行定期地检查和调整。首先是建立自台的天调网络资料，包括天调网络图，各元件的使用情况及参数，各点的阻抗值，定期的打压测试记录，天调网络的图片资料等。二是要制定检修周期，特别是冬防度夏前的检查，根据我台的经验由于此时温度的变化，会导致元件发生参数的变化和热胀冷缩的微小形变，要对天调网络进行微调校准和关注各连接点的紧固检查。三是对电容进行定期的打压测试，对打压有问题的电容及时进行更换。天调网络是保证发射机输出功率向服务区正常发射的最后环节，各发射台要予以足够的重视，维护好天调网络，使其安全、稳定、可靠地运行。

[1]张丕灶，等.全固态中波发送系统调整与维修[M].厦门：厦门大学出版社，2007.

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[3]李文亮. 温度变化对中波陷波网络的影响[J].电子世界，2013（22）：151.

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