＿ 敦术专题／／ 豫Ａ０ｌＯ箍 拦ＬＥ．ＷＳｊ０｛ ｌｉ Ｆｏ艟∽盘 ｉ！ＯＮ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＩＩ豫瓶珏｛ｏ尊｝牡ｌ牡ｖ｝嚣｝。 ｌ （）张 辨聊好％艘 ｝ 鼠￥ ｝：ＶｔＳ｛。糌｝螂 ‘ ｛张 盎 。 秘照 ｌ。裁ｊ ，、 ． ， ， 中波天线调配网络的设计与改进 文／国家广电总局５５４台王延平／／ 摘要：本文对ｒ型匹配网络和阻塞网络的原理进行了介绍，并针对电 台发射机存在的天线匹配问题和射频干扰的问题，从理论上进行了分 析和验证，并提出了改进措施。 关键词：中波天线Ｉ１型匹配网络阻塞网络理论分析改进措施 １引言 目前，全固态数字中波发射机是技 须要加装阻塞网络或陷波网络。 Ｘ２为调配元件的电抗值；ｚＡ＝ＲＡ＋ｊｘ＾为天 式： ７一（３）采取多种切实可行的防雷措施 线的输入阻抗，图１所示的电路应满足下 下面将通过理论计算，寻求天线匹配 术较为先进的新机型，这种发射机具有大 保障发射机的可靠运行。 功率、高效率、数字化的特点。Ｎ ２ｏｏ０年 电子管发射机后，技术人员也面临着一些 ｊｘ１（ｊｘ１＋ｊｘ＾＋Ｒ＾ 开始，全固态数字式中波发射机取代旧的 网络和抑制射频倒送的实现方法。 新的问题。对于电子管发射机而言，由于 电子管耐压高、缓冲能力强，天线调配网 、 ｊｘ ＋ｊｘｌ＋ｊｘ＾＋Ｒ＾ ｎ 解得ｘ，与ｘ，分别为： ２天线匹配网络的实现方法 天线网络的匹配原则是：第一，将负 ｔ 一ｘ －＋ＶＲ （ｚｏ—ＲＡ） ｆ２） ｚ￣＝ｊｈ 图２倒ｒ型网络 络工作状态即使不是很好，也能勉强开机 载阻抗的实部（电阻值）转化为馈线相匹配 只有在驻波较大时，发射机才会降功率直 的阻抗；第二，将网络中剩余的电场能或 至自动关机。因此，电子管发射机工作过 磁场能（即无功功率）中和。 程中，只注重发射机的技术指标，而对天 不够。 天线匹配网络的形式有多种，有Ｔ型、 馈线和天线调配网络的工作状态却重视 厂型和Ｔｒ型等，其中广型网络结构简单，调 试方便，在实际网络应用中用得最多，而Ｔ 全固态数字中波发射机中的功率放大 型和丌型都可以由厂型网络组合而成，因 电路是由绝缘栅极场效应管组成，其耐高 此在这里只介绍型网络。 压和耐高温的能力有限，如果天馈线和输 出网络的驻波比较高，就会有烧毁场效应 ｉ Ｉ占Ｉ 辛 （２）倒厂型网络 图２中所示的电路应满足下式 ｚ。 ＋ ２．１厂型调配网络 厂型网络有两种形式，即正厂型和倒 管的危险。因此，对于全固态数字中波发 厂型。１￣ｐＦＺｌｚ衡馈线的特性阻抗为ｚ ， 射机而言，对天线调配网络的要求比较高 天线的阻抗为Ｒ ，通常当ｚ ＞Ｒ 时，使用 只有将天调网络调整至最佳状态，发射机 正厂型网络；当ｚ ＞Ｒ 时，采用倒厂型网络， Ｊｘ１＋ｊｘ＾＋Ｋ＾ｔ ４ 解得： ：才能以高效率、满功率输出。 如图１和图２所示。 发射机天线调配网络设计的好坏直 接关系到全固态数字中波发射机能否可靠 运行的关键，因此，在设计天调网络时，必 须要满足如下三点要求： （１）天线调配网络和馈线的阻抗必须 严格匹配。 （１）正ｒ型网络 墨！： 圭 ： ：： ： ．Ｒ￣－Ｚｏ （５） 在图１中，Ｚｏ为馈线的特性阻抗；Ｘ，、 厅丽 （６ ２。２ １ ＯＯｋＷ全固态中波发射机的 天线调配网络 某台Ａ０３机￣ｇＴＨＡＬＥＳ公司生产的 （２）最大限度降低本机播出频率以 外的干扰频率倒送回本发射机，为此，必 Ｍ２Ｗ１ＯＯｋＷ全固态中波发射机，其输出 ７Ｚ ＩＩ门黼－／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ／Ｉ ２０１２￣－６，ＥＪ Ｉ１ｗｗｗ ｒｔｉ ｃｎ 一无线技术／／ 皲ｌｌ，Ｉｔ 屯Ｉ 一 ｔ － 。 镪强｜ 。ｌ｜ 张 Ｉ弹３ ｌ ｜ ｔ 髓ｔ ｌ ；毪。镪 ｌｔ４ ｊ 髓％ 氇 ｌ 一｜，Ｉ 萼 ｔ ，强 啦Ｉｆ ｔｌ ｜ 国ｔ ＮｅｔｗｏｒｋＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／／奇 以 ｜ｔ Ｉ 吣秘 转 ｌｔＨ ， 袒％ｊ｜ 图６阻塞网络１ ． 箬ｌ 嘶＼｛／ （２）ｘ，选用电感取正值，ｘ￣＝２１４．６ ｘ２选用电容取负值，Ｘ２＝一３２２ 因此得： 。 嚣ｌ 图７阻塞网络２ 馈线为２４线平衡同轴馈线，特性阻抗为 １５０Ｑ／ｑ＜平衡。载波频率为９７２ｋＨｚ，天线 为边宽２．６ｍ，高１４７ｍ的方形拉线铁塔。 改进前Ａ０３机的天调网络使用的是 单个电感串联接地的倒厂型网络（见图３） 电感量为Ｌ＝５５．７ｐＨ。改进前，Ａ０３机阻抗 匹配的效果并不是太好，再加上主回路中 图６、图７为不同型式的阻塞网络。图 ６中Ｌ１和Ｃ 并联谐振在干扰频率ｆ，，与ｘ串 联谐振在工作频率ｆ ；图７中Ｌ，和Ｃ 串联谐 丽＝ ∞ 振在工作频率ｆｎ，与ｘ并联谐振在干扰频率 ｆ．＝。 上＝南＝ 丽 电感接地的倒厂型网络如图５所示。 通过上述理论计算，得出以电感 ３．２ Ａ０１发射机天调网络的改进 图８为ＡＯＩ中波发射机（６３０ｋＨｚ）的 没有电容进行隔离，因此经常受到（特别 天线与馈线的匹配网络，该匹配网络使 是夏季）雷电直流电压的影响，雷电电流电 接地的倒ｒ型匹配网络的理论数值为：１ ＬｌＨ、Ｃ＝５０９ｐＦ；以电容接地倒厂 用的是电容接地的倒厂型网络，虽然它可 压通过输出网络进入发射机，经常损坏输 Ｌ＝３５．７５１ａＨ、 出网络中的元器件以及功率放大模块，对 型匹配网络的理论数值为：Ｌ＝５２．以满足阻抗匹配的要求，但根据上文分 安全播音造成极大的威胁。 Ｃ＝７２．４９ｐＦ。 析，由于Ａ０１机天线的实测阻抗ｚ ＝Ｒ ＋ｊｘ 实测发射机天线的阻抗为： ＺＡ＝ＲＡ＋ｉｘＡ＝２０２．８－ｊ３６０（Ｑ），由于Ｚ０＞ＲＡ，因 此匹配网络宜采用倒型网络结构。 将Ｚ＝１５０，Ｒ，＝２０２．８，Ｘ ＝一３６０代入 （５）、（６）式得： ｆ２Ｉ４ ６ ｌ－２２６０ ０６ ８一ｊ３６０（１）ｆ，也是呈容性，如果改进 根据上述数据分析，天线的输入阻 ＝２０２．抗已经呈容性，如采用电感接地的倒厂型 为电感接地的倒厂型网络，其效果将会更 网络，其电感可以消除天线输入阻抗中容 好，防雷效果也会更好。在这里只重点分 ］ ０１机受到其他频率干扰的问题。因 抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的 析—＿￣Ａ０１机外，还有两部中波发射 特性阻抗（１５０Ｑ）。由此得出，选择电感接 电台里除－地的倒厂型网络要好过于电容接地的倒厂 型网络。通过实践证明，对于中波广播天 线调配网络来说，使用电感接地的倒厂型 ２ ： 网络，其防雷效果更好，由于电感一端接 铁塔，另一端接地，这种网络可以省去静 电泄放线圈，同时由于电容的隔离，使铁 塔与馈线隔开，雷电直流高压不能直接进 入发射机输入网络，可以有效地防止雷击， 五 而可１ ３Ｉ３２２ 下面对计算结果进行分析： （１） 选用电容取负值，）（１＝－２２６０．０６； × 选用电感取正值，ｘ￣＝３２２。 因此得： 可＝ ￡＝ ４。 ｐＦ 对全固态中波发射机的内部电路进行保护。 ２ ’ 丽２２， ２＊３ Ｊ４ ９７２’Ｊ ＝圮……７５ “ ＝—机，频率分别为９７２ｋＨｚ和１３７７ｋＨｚ，当三部 电容接地的倒厂型网络如图４所示。 ３抑制射频倒送的实现方法 发射机同时开启的时候，Ａ０１机经常会受 ３７７ｋＨｚ的串扰，实践证明 由于中波发射台通常有多部发射机 到频率９７２ｋＨｚ、１要发射多个频率，而且天线与天线之间距 Ａ０１机原有的天调网络已经不能满足现在 离较近，各天线之间相互辐射，会造成严 的要求，需要在原有网络的基础上进行改 重的频率串扰现象，其解决的方法是加装 进，方能达到抑制干扰频率的目的。阻塞网络或陷波网络，由于文中只涉及到 通过分析研究，我认为只要采用一 阻塞网络，所以现只介绍阻塞网络抑制射 个最简单的阻塞网络，即可对９７２ｋＨｚ及 １３７７ｋＨｚ￣个频率进行抑制，改进后的网络 频倒送的方法。 ３．１阻塞网络 如图９所示。 ｗｗｗ．ｒｔｉ ｃｎ ＩＩ ２０１２年６月／／ＲＡＤＩＯ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＩＩ门－枷自囊．７３ － 术专题∥ ¨¨ ・０ 啦｜一毪 々 ｝ ， ｉ：Ａ｝¨Ｉ’ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／／敬 ； 强｛ 磊￡ ｉ嚣ｌ。嬲｝辩 。粒 ｝（）獬￣ＡＤ！Ｏ敬ｆ ｌ配 ｝８｛。艄｛糙Ｆ。弦缈觑ｉ／ＣＮ魁如 ；。 ｛＃ｌ ｊｓ；。％｛ ｒ、；、嬲Ａ ｉ 还是对老网络的改进，都要根据实际情况 考虑方方面面，才能设计出好的天调网络。 参考文献： ［１］陈振国．微波技术基础与应用 Ｅ京 邮电大学出版社． 【２】苏英智．中短波电波传播和天线实 用手册．广播电影电视部． 下面进行理论分析： 因此得： － 一 万 ￣７１０，２ （１）阻塞网络元件的计算 取电容Ｃ．＝１０００ｐＦ，则 ｍ，腓 两／＝ ・３７ 取电容Ｃ ＝１ ０００ｐＦ，则 工＝南＝两 ＝２３，２６ （５）ｘ 选用电感取负值，ｘ￣＝３１９．１７ ｘ２选用电容取正值，Ｘ２－＿９２．０３ ￡：Ｉ，Ｉ９７： 瓦 （２）ｃ处阻抗的计算 ６ 。 因此得： ・两 而；丽 ７ｏｏ ￡Ｌ－‘・ｊ－；‘毒；。； ７・７‘ ｉｊｉｉ 菇ｒ ｉ－‘ 圩８ｏ．７ Ｈ 对于天线调配网络，电容和电感的选 ９７２ｋＨｚ阻塞网络对于６３０ｋＨｚ￣阻抗 为 监一ｊＸＬ＝ ＋ｊＸ￣＝＝ 摭（２ ） －Ｉ叫 （－ｏ ．５ ８０） ……一 ０２（ｎ） 电容值不要大于２０００ｐＦ；第二，元器件的 ｊＸｚｉ（ ｊＸｃｉ）撬 择应当符合一定的要求：第一，元件的可 实现性，一般线圈的电感值不要大于７０ ｕ Ｈ 应满足元件对电压、电流的要求，以及元器 １３７７ｋＨｚ阻塞网络对于６３０ｋＨｚｌ￣阻抗 选择不仅要考虑电感值、电容值的大小，还 为 ｍ＝ ＝Ｊ撬 后，选择Ｃ＝７１０．２ｐＦ、Ｌ＝２３．２６ ｕ Ｈ的一组理 件的成本。经过分析，图８中天调网络改进 ；一ｉｉ ＝一，￣ ：５２ ． ８９７ 一 ６６・９。（ｎ） 论数值比较合适。 改进后的Ａ０１机（６３０ｋＨｚ）中波天调 网络既起到阻抗匹配的作用，又对干扰频 率起到了抑制的作用，对发射机的稳定运 ８Ｉ ２０６－２３－ｊ７３．７８（ｎ） ａ处的阻抗为： Ｚ ；２０６．２３一ｊ２５６．８（ｎ） ｂ处的阻抗为： － ＋ｚ 。胂３．０２＋２０６ ２３一 行起到重要的作用。 ｃ处的阻抗为： Ｉ ：＋ － ／６６ ９０＋２０６ ２３一 ７３ ７８Ｉ ２０６－２３‘ ６．８８∞） ４结束语 本文仅仅是从理论上对天调网络的 （３）厂型匹配网络元件的计算 铌。＝１５０、ＲＡ＝２０６．２３、ＸＡ＝一６．８８ 设计及抑制射频倒送的方法进行了分析， 如果Ａ０３机的匹配网络￣；ｎＡ０１机的阻塞网 采用倒厂型网络结构，由公式计算得： １５０ 卜６．８８）±√１５Ｏ。２０６ ２￣（２０６ ２３ 一ＩｓＯ ２０６．２３＋６ ８８ ） 一… —— 丽 ＝面 ———— 『３１９ ｉ７ 络，能够按照文章中分析的那样进行改进 那么其效果将会更好，发射机工作的稳定 性将会更高。 随着电台的新建，新型发射机的引进 会提出更高的要求，无论是新网络的设计 ‘１。３ ｓ ｅ， Ｓ０ ２０６ ２３（２０６．２ －Ｉ￣０＇２０６ ∞＋６ 嘲 ） ２ｏ６ ２｜ ｆ＝９２ ０３ ｌ９２ Ｏ３ （４）ｘ，选用电容取负值，ＸＩ＝一３５５．８７ 天线的不断增加，对天调网络的设计都 Ｘ２选用电感取正值，ｘ￣＝９２．０３ ７４ Ｉ／广播审投ｌ言衄 ＲＡＤｌｏ＆ＴＥＬＥＶＩＳＩＯＮ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ／／２０１ ２￣６Ｒ Ｉ／ 州．ｒｔｉ．ｃｎ
