中波调幅广播发射机天线匹配网络的调试方法分析

2020-06-19 08:50李全
科学与信息化 2020年11期
关键词:调试

李全

摘 要 广播行业虽然是传统媒体,却并未因新媒体盛行而倒退,甚至抓住新时代机遇不断发展,新增广播节目明显增多,尤其是调频广播。该种环境下,中波调幅广播生存空间进一步缩减。对此,对中波发射机天线匹配网络进行调试,使之在当前环境下正常运行,播音质量有保障。本文对调试方法展开探讨。

关键词 中波调幅广播;发射机天线;匹配网络;调试

前言

在中波广播工作中,发射天线作为发射机重要设备,直接关系着广播质量。而科学技术的提升,中波广播发射机在发射天线时,发射高度逐渐下降,由原先的76M,可降至48M以下。天线下降,搭建天线的各项材料损耗下降,施工成本与难度降低,施工风险系数下降,增强了天线搭设的可靠性[1]。但是,天线降低也带来不良影响,如:阻抗发生变化,天线虚实比增大,为阻抗匹配网络要求更高,此时,传统的T型、L型网络已经无法满足新天线要求。因此,根据实际情况,对匹配网络进行调试,使其与新天线要求相符,并有效解决带宽问题,成为中波广播发展关键。

1中波调幅广播发射机与天线匹配网络调试

中波调幅广播,主要是在中波广播信号转化过程中,元器件获得音频样本后,对其量化处理,形成离散信号样,保障节目清晰播放。在广播发射机内,A/D 作为主要元件,能够控制放大模块内放大器开关。在发射机内,放大器以桥式连接,当能量传输到中波天线,传输效率将受到直接影响,如:天线和馈线阻抗失衡,发射机运行稳定性下降,广播即使顺利播出,质量也难以保障。对此,采取相应措施抑制反射波影响,降低不同频率间的干扰,积极调试天线匹配网络,有助于增强数据传输质量与效率,保证中波广播播出质量[2]。

2带宽拓展原理

假设中波调幅发射机天线匹配网络由1098KHz、1557KHz双频共塔,网络为电磁耦合,其中包括三部分:阻塞网络由L5、C5构成,作为双频共塔内不可或缺的存在,C5、L5并联谐振,当谐振频率共塔,另一频率为1098KHz。因为,C5、L5并联谐振的影响,阻抗无穷大,因此,1098KHz信号并不能通过电路反馈到1557KHz发射机,需要通过天线发送。同时,在1557KHz频率下,阻塞网络在C5的影响下,阻抗接近于短路,1557KHz信号能够顺利通行。

耦合网络是由CM、C1、L1、L2构成,在天线匹配网络调试时,网络参数的调节是关键。

补偿电路是由L3、C3与L4构成,该网络效果主要是平衡带宽,无网络作用下,带宽不对称,为保证高频、低频端驻波比相同,补偿网络发挥着平衡作用。

在调试过程中,耦合网络是调整主要对象,因此,为便于分析耦合网络,可进行如下处理,简化电路图,为后续阻抗调整提供帮助。其一,转化天线与阻塞网络,使其形成负载电导、电容并联组合。其二,简化发射机、馈线阻抗,转化为激励源与电导并联的组合。其三,将L1中心抽头向1号端转移。其四,电杆L1、L2耦合,为简化运算,耦合可暂时放在一边,避免影响最终适用性,阻碍中波广播正常运行。简化后电路图如图2所示。

3阻抗调整方法

在中波调幅广播运行中,为降低其他频率的影响,保障广播正常运行,应对发射天线所匹配的网络进行调试,以此调整阻抗,保障中波广播正常运行。首先,应将电感L1的两个触头1、2作为主要,调节对象,通过拆开馈线和匹配网络接入端,直接将网络分析仪和匹配网络连接,以网络分析仪替代,触头回归L1。之后,以此深入分析匹配网络和天线阻抗之间的问题。因为,串联阻抗、并联阻抗之间的等效互换关系,所以,可直接对图2等效变换。首先,将L2、C2与G2之间的并联组合变为串联组合。其次,将L1与C1之间并联组合变为中心抽头转移至L1上随意一点,使L1、Ck与L2之间串联,因电感线圈电阻影响,可在调试后的线路上串联电阻。最后,在简化之后,新的串联关系出现,进一步简化,使C1、CM与Ck合并。此时,在阻抗调整时,也是调整L1大小与抽头位置,以此得到适宜阻抗,发射机天线匹配网络符合新天线需求,保障中波调频广播正常运行,为人们提供优质的广播服务。

在中波调频广播运行中,双调谐回路耦合匹配网络已经成为天线对匹配网络的更高需求,而耦合匹配网络解决了更多问题,拥有诸多优势,如:拓宽通频带。同时,抗干扰能力较强。但是,在耦合匹配网络使用中,也存在一定缺陷,其一,传统匹配网络电气结构较为简单,而经过调试后,新的电气结构更加复杂,器件应用较多,使用成本增大,维护调试的困难度增大。其二,缺乏稳定性。季节与天气变化下,发射机的反射变化会增大。依照季节不同,需要及时调整网络。同时,在网络调整中,应由其注意电感位置的科学性与配合度,两个谐振回路不仅要通过电容耦合,还要拥有电磁耦合,在维护并调试线路时,转变两电感线圈相对位置,改變电路参数,以此满足中波广播运行对天线的需求[3]。

在阻抗调整中,若选择双调谐回路调整,元器件虽然大幅减少,却因条件限制,天线高度大多在76m,低频段天线阻抗的实部较小,匹配带宽狭窄,边带效应并不明显,发射机指标无法达到规范标准,防雷性能低。另外,在中波调幅广播发展中,为降低外界信号的影响,提高广播抗干扰能力,可通过降低天线高度实现。但是,天线高度降低后,虽然存在各种优势,如:搭建天线的各项材料损耗下降,施工成本与难度降低,施工风险系数下降,增强了天线搭设的可靠性。却也出现新的问题,如:阻抗发生变化,天线虚实比增大,传统的T型、L型网络无法保障广播正常运行等。对此,若广播电台想要降低电线高度,应全面考虑可能出现的问题,保障广播正常运转。

4结束语

总而言之,在众多广播类型中,中波调幅广播作为其中一种,为保障广播正常运行,面对发射机天线不断降低的情况,应积极调试天线匹配网络,使新天线拥有相匹配的网络,以此降低外界干扰的影响,使中波广播正常运行,为群众提供优质服务。

参考文献

[1] 何伟.中波调幅广播发射机天线匹配网络的调试方法初探[J].甘肃科技,2020(1):22-24.

[2] 刘拥军.数字调幅中波广播发射机天线调配网络的设计研究[J].西部广播电视,2018(10):226-227.

[3] 余庆.浅谈中波数字调幅广播发射机的常见故障及维护方法[J].数字化用户,2019,25(6):117.

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