馮巨龍

內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局配電中心 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

T型中波天線的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)寬帶化設(shè)計(jì)

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本文針對(duì)國(guó)內(nèi)某臺(tái)的兩副T型中波天線的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的不同需求分別進(jìn)行了寬帶設(shè)計(jì)，747KHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗帶寬優(yōu)于全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)安全播出的要求，900KHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗帶寬滿足HD Radio等中波數(shù)字化調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的要求，并對(duì)其寬帶化設(shè)計(jì)思路及性能進(jìn)行了分析說明。

T型中波天線 天調(diào)網(wǎng)絡(luò) 阻抗帶寬

引言

圖1 T型中波天線示意圖

T型天線是一種過去常用的中波發(fā)射天線，是垂直短振子加水平頂負(fù)載，輻射效率較低，天線支持物均為拼接的木桿形式，如圖1所示。此類型天線多采用電子管發(fā)射機(jī)，電子管發(fā)射機(jī)對(duì)天線的駐波比和阻抗帶寬不敏感。

隨著全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)在國(guó)內(nèi)逐漸普及，其對(duì)天饋線駐波比指標(biāo)提出了更高的要求。原有中波天線阻抗帶寬±4.5KHz內(nèi)駐波比優(yōu)于1.25的指標(biāo)已經(jīng)不能滿足發(fā)射機(jī)穩(wěn)定播出的要求，現(xiàn)在全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)穩(wěn)定播出需要的天線阻抗帶寬約為±10KHz內(nèi)駐波比優(yōu)于1.3。如果天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的駐波比帶寬較窄，則發(fā)射機(jī)工作時(shí)邊帶功率反射回發(fā)射機(jī)，使發(fā)射機(jī)的反射功率隨調(diào)幅度的變化而變動(dòng)。當(dāng)反射功率達(dá)到發(fā)射機(jī)保護(hù)門限時(shí)，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)的自身保護(hù)降功率，嚴(yán)重時(shí)造成發(fā)射機(jī)功率模塊燒毀，甚至導(dǎo)致停機(jī)事故的發(fā)生。

采用原有的匹配方法，T型天線很難得到寬帶匹配，導(dǎo)致全固態(tài)發(fā)射機(jī)不能滿功率正常播出。因此，近年來中波發(fā)射臺(tái)新建天線基本不再采用此類天線。T型天線具有架設(shè)成本低，高度較矮甚至低于一些樹木的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境較為友好，所以在一些文保單位旁邊的中波發(fā)射臺(tái)繼續(xù)采用此類天線。

某臺(tái)900KHz頻率所用T型中波天線承擔(dān)了中波HD Radio實(shí)驗(yàn)發(fā)射任務(wù)，HD Radio中波廣播數(shù)字化廣播發(fā)射機(jī)對(duì)中波天饋線系統(tǒng)提出了更為苛刻的駐波比技術(shù)指標(biāo)要求。

2 T型天線介紹

T型天線的2個(gè)發(fā)射頻率分別為：747KHz，功率10KW；900KHz，功率10KW。

使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試兩副T型天線，其實(shí)測(cè)底部阻抗，見表1。

表1 747KHz天線和900KHz天線實(shí)測(cè)底部阻抗數(shù)據(jù)

3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)測(cè)阻抗數(shù)據(jù)，采用寬帶化匹配方法編程對(duì)兩天線的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)原理，如圖2、圖3所示：

圖2 747KHz天線天調(diào)網(wǎng)絡(luò)原理

圖3 900KHz天線天調(diào)網(wǎng)絡(luò)原理

圖4～7分別為900KHz和747KHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗圓圖與駐波比圖。

圖4 900KHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)駐波比

圖5 900KHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗圓

圖6 747KHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)駐波比

圖7 747KHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗圓

4 結(jié)果分析

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際調(diào)試和理論較為吻合：

（1）747KHz的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)駐波比在±10KHz內(nèi)優(yōu)于1.3，改造后的全固態(tài)發(fā)射機(jī)能夠滿功率滿調(diào)幅度長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定播出。

（2）900KHz的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)駐波比滿足HD Radio中波廣播數(shù)字化廣播發(fā)射機(jī)的要求。

（3）寬帶化匹配技術(shù)應(yīng)用在垂直短振子天線天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，解決了原有天調(diào)網(wǎng)絡(luò)駐波比帶寬較窄，全固態(tài)發(fā)射機(jī)不能穩(wěn)定播出的難題。

[1]李孝勖等.廣播電視技術(shù)手第7分冊(cè)-天線.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1995.8

[2]潘勝偉等.中波天線匹配網(wǎng)絡(luò)寬帶化探討.北京：《廣播與電視技術(shù)》，2013，40(12)：102-104

審稿人：趙 峰 內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣播影視科研所 正高級(jí)工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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2096-0751（2017）01-0017-04

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