基于10KW—DAM全固态中波发射机天线调配网络的探析

摘要：随着10kW- DAM中波发射机的广泛应用，此发射机具备了能耗低、效率高、故障少、性能好等众多的优点， 现在是我市各中波发射的主要设备。本文笔者根据个人个多年的工作经验，对10kW DAM发射机天线调配网络作出了分析和探讨。

关键词：天线；网络；原理；维护

中图分类号： TJ203+.4 文献标识码：A

全固态中波数字调幅广播发射机的传输馈线是靠高频能量的传输，所以馈线特性阻抗与输出阻抗都要得到一个完整的配合，给以保障。在天线调配网络中还可以实现射频倒送。天线具有互逆性，所以要挑选高大发射机做常用天线，通常会选取陷波电路控制射频倒送。

1数字调幅工作原理

在全世界的技术范围内，数字调幅是最有效的调制方式。其工作原理可陈述为：数字化模拟的音频复合调制信号，在结合编码的基础上，实现扩大控制“数字化”的功率，电压迭加功放模块输出之“数字”信号，保证有标准化结构的输出系统，在正常情况下，维持调幅信号。在操作过程，需结合各方元素保证运行，进行诸如接口、遥控等操作，数字电路的选择，使得在数据显示、故障检查等方面抛弃了传统的音频功放，D类开关为射频部分的基本选择，对提升整机效率，促进作用不容忽视。该机具有能耗低、效率高、故障少、性能好等优点，可满足广播发射领域对广播发射机更新换代的要求，达到国际同类产品的先进水平。目前，该设备已在国内的90多个广播电台应用，使用效果良好。

2输出网络

输出网络必须注意以下几点：

（1）天线调配网络和射频电缆的阻抗必须严格匹配，并具有良好的通带特性；

（2）发射台的其它发射频率以及周边的电台频率功率倒送对发射机影响必须降低到最低；

（3）天线及调配网络招雷击后，可能引起发射机场效应管损坏，必须采取多种防雷措施。

台发射机的输出网络由带通滤波器和T型网络组成。带通滤波由串联谐振和并联谐振组成，作用之一是圆滑滤波，以便滤除输出信号中的不必要的杂波成分。作用之二是将合成器输出约4Ω转换到50Ω完成阻抗变换使输出络的输入阻抗与槽路谐振阻抗相匹配。输出网络的输出阻抗与馈线特性阻抗相匹配。阻抗匹配可使能量得到有效地传输，使负载获得最大的有效功率。输出网络使发射机输出的高频能量在馈线中得到最佳的传输。因为我台使用的发射机的功放工作在开关状态，其电压输出根据付里叶分解式可得出它的第一项是基波成分，其余为奇次谐波，谐波中三次谐波振幅最大。而且次数越高振幅越小。为了抑制高次谐波向外辐射，发射机设计了仅让基波通过的带通滤波器。但是，为了保持较好的稳定性，防止调制边频造成负载变化过大，滤波器的Q值取的较低，这样，滤波器对三次谐波的抑制度就够大，为了达到足够的滤波度，又在阻抗匹配网络中加了三次谐波陷波器。T型网络不仅完成阻抗匹配的任务而且还起到了抗击雷电的作用。

在天线调配网络中对射频倒送也要很好的抑制，由于天线的互逆性，高大的发射机同样也是性能良好的天线。当本台其它发射机正在工作，或距离较近的大功率电台正在工作时，该天线就会接收到较高的高频电压。这种射频电压倒送无论对电子管或发射机都会带来负面影响。就发射机而言，由于场效应管工作在开关状态，内阻低，虽然也会产生杂频和串音，但起比电子管并不明显。射频倒送对发射机的危害有两方面；一是射频电压倒送到功放电路。由于该电路工作在丁类开关状态，要求激励波形具有陡峭的前沿，以减小场效应管的功耗。倒送严重时，倒送的电压和发射机的激励电压叠加在一起，使激励波形发生畸变，管子功耗加大，瞬间损坏大量场效应管。而且由于发射机激励和外界倒送电压相叠加，使欠激励、过激励等检测电路难以正常工作，造成播音中断。我们通常使用陷波电路如LC串联或并联谐振电路可以有效抑制射频倒送。

3天线调配网络的防雷措施

天线一般是较高的建筑物，容易招引雷电。如果天线没有得到良好的保护，由它引入的雷电对发射机和天线调配网络严重的破坏。通常采用两种措施，一是减少地网接地电阻，天线地网是为射频信号提供回路，同时它也是为雷电提供通畅的入地点；二是接地要讲究，地阻越小，雷击地电压越小，为了降低地电位差必须只有一个接地点，机房也必须集中接地。

天调网络中的防雷措施除了采用石墨放球外还有加电感、电容。石墨放电球的间隙是可调的，其放电电压的变化随面积的增加而降低。雷电的主要能量集中在低频和直流部分，因此在天线下并联一只微亨级电感，应主要作为天线调配的一部分。同时为雷电提供静电泄放通路。选择线圈导线时直径要尽可能粗些。加电容的作用是隔离。也是因为雷电的能量集中在低频和直流部分，电容防止了雷电的能量通过天调网络进入发射机。它的选择是伏安量、耐压值越大越好。

4广播发射机输出网络注意事项

广播转播台选择的广播发射机为10k WDAM，计算过程中，要与相应数量功放模块的输出功率相结合。若采用纯阻做内部负载，阻值同与预期，要保证各功率场效应管开关状态良好，并置于场效应管之上。

电流与电压之间的相位差可高达90度，这造成场效应管较低消耗的同时，也可抬升整机效率。故在运行输出网络过程中，如下方面需要注意：

（1）严格控制发射台的发射频率，最低化周边电台频率功率倒送之影响也要限制最低。

（2）在保证优越通带性能的同时，高效配合天线调配网络的和射频电缆的阻抗。

（3）选择有效防雷方式，因雷击易损伤发射机场效应管。

5广播发射机的维护

日常的维护保养对发射机的安全运行具有非常积极的意义，通过一般性维护保养可将故障消除在萌芽状态，从而预防重大事故的发生。这些检查在每周例检时进行，并在维护卡片上做好发射机的维护记录。同时，高效运行发射设备，使故障时间最短，也需要有良好的记录保存，这些记录有助于保存设备的保养情况和定期校准设备。防尘保洁可以保持发射机各部件的清洁，安装提供过滤空气的过滤器，并定期清洁过滤器的金属棉。定期检查各个元器件及接线端子，检查其是否有变色、断裂、脱落、漏液、生锈腐蚀等现象，并检查集成电路的接触性。

结语

如上所述，天线调配系统在整个工作过程中，是一个很重要的环节，在日常的检修维护中要引起足够的重视。做好防护工作以免造成机器不稳定及损害元器件。

参考文献

[1]王欣，王德隽.离散信号的滤波术与应用[M].北京：电子工业出版社，2002.

[2]刘迎晨.数字调幅中波广播发射机天线调配网络的设计[J].中国科技信息，2006.

[3]杨帆.DAM中波数字调制发射机的特点及维护[J].西部广播电视，2006.

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