两部中波发射机并机发射的实现

柔 洛

两部中波发射机并机发射的实现

柔 洛

（作者单位：四川省新闻出版广电局542台（803台））

542中波发射台三频共塔天线发射有三套1kW调幅广播节目，在保证节目播出不停的情况下，为解决多频共塔播出效率低下的实际问题，采用了一种利用主备机进行并机发射提高辐射功率的方法。本文介绍了中波发射机并机发射的工作原理和技术要求，并对并机网络的实际应用和特点进行了计算分析。

中波调幅广播；三频共塔；主备发射机并机；网络；播出效果；辐射场强

四川省新闻出版广电局542台中波调幅广播节目有三套1kW节目，采用三频共塔网络共同使用了一副76m拉线塔天线在发射，但由于三频共塔网络中每路匹配都有两个阻塞网络，使得每套节目的传输损失大，播出效率不高，节目播出效果和场强覆盖受到了明显影响。为解决这一问题，本文提出一种行之有效的减省技术解决方案：即利用我中波发射台现有主备发射机，使两部1kW发射机双机并机发射来提高一倍发射功率，并使辐射场强提高3dB。

1　并机工作原理与技术要求

对于固态机而言，要把单机功率增加一倍，就必须把前放，末级功放模块，PDM放大，PDM滤波模块数增加1倍，因此要在现场实现起来难度很大。并机是在相同频率和功率的两部机器的前提下实现，两部机器并机后功率可以增加1倍。利用主备发射机并机发射则很方便较易实现。

采取并机的方案，根据服务地区的不同，随日出，日落的变化，有时并机工作，有时单机工作，灵活地控制辐射功率，避免了浪费。另外若单机工作，另一部机器又可以当备份机用。即使在并机状态下，若一部机器发生故障，另一部机器仍能正常播音，只是场强下降为单机时的状态和情况。

2　并机条件技术要求

（1）两部发射机的频率必须相同，采用同一个激励器。

（2）两部发射机输出电压相位必须相同，也就是两部机器的输出阻抗相同。

（3）两部发射机的输出功率相等。

（4）两部机器采用同一音频信号源。并机网络原理图如图1、2所示。

图1　

图2　

3　并机网络的特点

（1）输入阻抗，输出阻抗平衡负载阻抗以及无功元件的阻抗绝对值均等于R0（即等于负载阻抗）。

（2）对两部发射机起隔离作用。即当两部发射机同时接上时，一号机在并机网络B点的电压和二号机在并机网络的A点电压都等于0，也就是说AB两点间的阻抗为无穷大。因此，一机不管发生任何情况，均不影响另一机的正常工作。

（3）若两部发射机满足并机条件时，则在负载上的功率等于两部发射机功率之和。理想的情况，在平衡电阻上不消耗功率。在并机状态下，一部机器发生故障，无功率输出时，另一部机器输送到负载和平衡电阻上的功率各一半。

4　并机网络的隔离原理

首先将图1和图2中AB电路的上下支路分别断开，将图1的负载R0与-jR0的并联电路等效为R0/2与-jR0/2串联电路，如图3所示。图3是Y型电路，图4是△型电路。从电工学理论可知Y—△电路可以互为等效转换。根据Y—△转换公式：

设图2中并联支路与阻抗为，则

由此看来：图1与图2是等效的，ADBD′组成的网络为并联谐振网络，因而AB两点之间可视为近似开路，因此在这种状态下两部发射机可视为互不影响。

图3　

图4　

5　并机网络功能扩展及应用

（1）并机网络还需要一套控制系统，以实现真空陶瓷开关的电动结点转换。可以采用继电器直接控制，也可以采用集成电路与继电器相配合的方法，进行控制。

（2）并机网络还需要一套监视系统，时刻在仪表中显示输出电流，及平衡网络电流的变化情况，以便执机员随时了解机器的状态。

（3）并机网络的调试也很重要，可以采用阻抗电桥或网络分析仪进行调试，必须使平衡网络真正达到并联谐振，否则两部机器将互相影响，系统不能进入良好的并机状态。另外，必须将两部机器的输出阻抗调整一致，否则将有相移产生，平衡网络上将有功率消耗，总输出功率将小于两部机器功率之和。

（4）元器件的选取

平衡电阻R0的选取：

①两机功率相同，P1=P2 时，输出电压的相位也相同（即：Φ=0）这时平衡电阻无损耗PR0=0。②如P1=P2，若Φ=180°（=-1）两机输出相位相反，则全部功率却将损耗在平衡电阻R0上。③若P1=10kW，P2=0时（即一号机工作）功率分配为PR0=1/2P1=5kW，发射机输出为5kW。

选R0的功率按第3项选取，即：PR0=5kW

本机最大调制能力为140%，那么140%时：

则：

考虑在Ro上的功率要有冗余度，选2/3位置上工作：

采用甲釉膜电阻RY-50Ω-500W 32只并串，并串，再并串功率为16kW尚可。

电感L1和 L2的选择：感抗：+ jR0

考虑留有充分的余量，建议选用Φ8的铜管线圈。

电容C1和C2的选择：

VAB=V1（或V2） M=140% 时：

C1，C2上的耐压为：

考虑到安全因素电容工作电压在2/3为宜，

选用高频高功率瓷介电容为宜。

电容C3的 选择：

容抗为：- jR0

考虑到安全因素，电容工作电压在2/3为宜，

采用高频高功率陶瓷电容与高频高功率可变电容并联为宜。

6　结语

并机网络在中波广播发射台的应用愈来愈受到了重视，有了它发射台可以相对灵活的控制功率的覆盖范围，又有了一个功率相当的备机。当其中一台机器发生故障时，可以应用适当的切换，倒换到单机工作，有故障的机器可以自动接通假负载，以便进行维修。即使不切换，机器仍能正常播音，停播率将大为降低。因而并机网络应深受发射台的欢迎。

[1]姜云翠.广播发射机并机网络特点及应用[J].中国传媒科技,2013(1).