班偉偉
內(nèi)蒙古新聞出版廣電局錫林浩特廣播發(fā)射中心臺正鑲白旗851臺 內(nèi)蒙古 錫林浩特市 013800
76米的中波發(fā)射天線,可以用作單頻單塔天線,還可用作雙頻共塔天線。單頻單塔天線的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)采用L、C電路。把天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和天線阻抗一起,看作一個無源二端網(wǎng)絡(luò),如果它的饋線特性阻抗等于等效阻抗時,其饋線和天線完全匹配,如圖1、圖2所示。
圖中W:饋線特性阻抗XS,:調(diào)配元器件的電抗值XP,:調(diào)配元器件的電抗值ZA=RA+jXA,:天線的輸入阻抗。
圖1 正┏式圖
圖2 倒 ┑式圖
在正┏圖中,所示的電路應(yīng)滿足下式:
即 :(RAW+XSXP+XPXA)+(XSW+XPW+XAWXPRA)=0
令上式左端實部,虛部分別等于0,得以下方程組:
解得XS和XP為:
同理可推,在倒┑圖中,所示電路圖應(yīng)滿足下式:即:(WRA+XPXS+XPXA+XSXA)+j(WXA+WXP-XPRAXSRA)=0
令上式左端實部,右端虛部分別等于0,得以下方程組:
解得XP和XS為:
解析式1,式2中XP和XS它的根號前正,負(fù)號取相反。由解析式(1)可知,只有在W>RA時才有實根,所以第一種網(wǎng)絡(luò)僅適用于W>RA。
當(dāng)W<RA時,解析式1不能成立,而時一定成立,這時就可以選用第二種網(wǎng)絡(luò)。
在通常情況下,調(diào)配網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)臂取負(fù)值(容性),串聯(lián)臂取正值(感性),這是因為它的諧波濾波特性好。因為,天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的所有元器件都是電抗元件,并且電抗元件值與天線阻抗值一樣,都是頻率的函數(shù),無反射匹配僅對載頻而言。在一般情況下,其邊帶頻率上必然存在一定的損耗和反射,從而會影響發(fā)射機的電聲指標(biāo),它對全固態(tài)發(fā)射機的影響尤為嚴(yán)重,甚至使發(fā)射機不能正常運行,工作不穩(wěn)定。為此,必須考慮在整個工作帶寬內(nèi)天饋線系統(tǒng)都能符合它的要求和匹配。
例如:天線阻抗在工作頻率1044KHz時,ZA=78+j98
求:XP、XS、C、L
解:按式2得出
以上是單頻網(wǎng)設(shè)計原理和電感、電容的計算方法,當(dāng)調(diào)制度m=1時,考慮到外電的變化,駐波比等因素的影響,在選定元器件耐壓及承受的電流時,一般按載波電壓的2.83倍,電流的1.23倍,視在功率的2倍,來選用它的電感和電容。
正┏圖、倒┑圖是兩種匹配網(wǎng)絡(luò)的形式,在通常情況下可根據(jù)實際情況選擇其中的一種。實際電路中所用的電感、電容數(shù)量多,也很復(fù)雜,如圖3所示。
圖3 單頻單塔天線匹配網(wǎng)絡(luò)圖
下面介紹一下它的工作原理,L11、C11組成串聯(lián)諧振電路吸收工作頻率以外頻率675KHz,L10、C10組成串聯(lián)諧振電路,它吸收另一個工作頻率以外頻率1305KHz,而兩個串聯(lián)諧振電路又組成了并聯(lián)諧振電路,諧振于工作頻率1044KHz,它呈高阻。圖中L0、C0組成并聯(lián)諧振電路,諧振于1044KHz,防止工作頻率入地。L01為靜電泄放線圈。
雙頻共塔天線裝置,就是在天線與廣播發(fā)射機的匹配網(wǎng)絡(luò)之間,加入一個能阻止另一套節(jié)目串入的阻塞網(wǎng)絡(luò),通常它是由一對電感、電容組成的并聯(lián)諧振電路。
只要考慮兩部發(fā)射機的工作頻率不是靠的太近,并通過選擇合適的并聯(lián)諧振電路元器件值,就可以使串入本發(fā)射機的功率保持在足夠低的電平上。
按廣播電影電視部編制設(shè)計的手冊中,所推薦的數(shù)據(jù),雙頻共塔天線的兩個頻率之比應(yīng)大于等于1.25,即。
如果兩部發(fā)射機工作頻率靠的太近時,那它的阻塞網(wǎng)絡(luò)對本工作頻率也就呈現(xiàn)很大的電抗,其插入損耗也會增大,網(wǎng)絡(luò)頻率特性隨之變差,發(fā)射機的工作就會不穩(wěn)定。為了解決這一問題,工作人員通常采取以下辦法:
(1)適當(dāng)加大阻塞網(wǎng)絡(luò)的電容量(但一般不應(yīng)該違背邊頻阻抗>5000的原則,除非被阻塞的頻率,它的天線阻抗的模值很低)。
(2)增加預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)提高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載阻抗的實部,從而減少阻塞網(wǎng)絡(luò)在通過頻率附近電抗的成分,隨頻率變化的影響。
(3)在調(diào)配間安裝元器件時,盡量減少分布參數(shù)對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的影響。