中波台天馈防雷匹配网络参数计算

欧阳开勤

电视广播用阻抗匹配器作为匹配元件是最方便的，中波广播是由于播出频率低，制作四分之一阻抗匹配器将超过50m以上，所以不现实。中波广播发射机的输出阻抗变换器，全部由LC集中参数元件组成。

1 发射机与天馈的匹配网络元件参数公式

中波广播发射机的输出阻抗为50 Ω，天线的输入阻抗为230+j305，由于天线的输入阻抗远大于发射机输出阻抗，所以，天馈调配室的阻抗变换电路如图1所示。

图1 天馈调配室的阻抗变换电路

图1中，R是发射机输出阻抗。Z是天线的输入阻抗。X1是电感L1、电容C0串联电路的容抗，X2是L0D的感抗。在图1中，X1、X2元件的实际数值，计算如下：

2 发射机与天馈的匹配网络元件参数计算

贵州省新闻出版广电局七0六台（以下简称“我台”）播出中波广播节目频率为1359KHz。

已知：R=50Ω、Rin=230Ω，Xin=j305Ω。将已知数值代入X1、X2的公式，求得：

X1是电感L1、电容C0串联电路的容抗，目的是方便固定L1或C0的数值。由于已知电容C0=600Pf，其容抗：

电感L1的感抗：

通过计算，图1电路用图2电路来表示。

图2 天馈调配室的阻抗变换电路

3 天馈防雷匹配网络

在图2中，天馈调配室的阻抗变换电路有严重雷电时，常导致发射机故障。为使天馈调配室的阻抗变换电路有防雷功能，把集中参数元件LO，用分布参数等效元件来代替。其电路图如图3所示。

图3中，用一段终端短路的电缆线代替L0。电缆线的长度由图4中的阻抗圆图计算出结果。

图4中，电缆线的特性阻抗为50 Ω，终端短路时阻抗等于0 Ω。L0的电抗等于X2=j303 Ω，在阻抗圆图中，对X2规划阻抗：=6.064就是图4阻抗圆图中的B点，B点对应的波长数是 0.22λε。f=1359kHz，λ=220.75m。已知电缆的介电常数ε=1.2，所以，

终端短路的电缆长度：0.22λε=44m。

图3 天馈调配室防雷的阻抗变换电路

图4 阻抗圆图

4 结语

用电缆线代替L0，既能确保阻抗变换电路性质不变，又能防雷。因为雷电波能量的90%集中在频率0～10kHz，10kHz以上的雷电波电压幅度很微小，电缆线在0～10kHz呈短路。