天线调配网络设计

班伟伟

内蒙古新闻出版广电局锡林浩特广播发射中心台正镶白旗851台 内蒙古 锡林浩特市 013800

1 天调网络的设计原理

76米的中波发射天线，可以用作单频单塔天线，还可用作双频共塔天线。单频单塔天线的天调网络采用L、C电路。把天调网络和天线阻抗一起，看作一个无源二端网络，如果它的馈线特性阻抗等于等效阻抗时，其馈线和天线完全匹配，如图1、图2所示。

图中W：馈线特性阻抗XS，：调配元器件的电抗值XP，：调配元器件的电抗值ZA=RA+jXA，：天线的输入阻抗。

图1 正┏式图

图2 倒 ┑式图

在正┏图中，所示的电路应满足下式：

即 ：（RAW+XSXP+XPXA）+（XSW+XPW+XAWXPRA）=0

令上式左端实部，虚部分别等于0，得以下方程组：

解得XS和XP为：

同理可推，在倒┑图中，所示电路图应满足下式：即：（WRA+XPXS+XPXA+XSXA）+j（WXA+WXP-XPRAXSRA）=0

令上式左端实部，右端虚部分别等于0，得以下方程组：

解得XP和XS为：

解析式1，式2中XP和XS它的根号前正，负号取相反。由解析式（1）可知，只有在W＞RA时才有实根，所以第一种网络仅适用于W＞RA。

当W＜RA时，解析式1不能成立，而时一定成立，这时就可以选用第二种网络。

在通常情况下，调配网络并联臂取负值（容性），串联臂取正值（感性），这是因为它的谐波滤波特性好。因为，天调网络的所有元器件都是电抗元件，并且电抗元件值与天线阻抗值一样，都是频率的函数，无反射匹配仅对载频而言。在一般情况下，其边带频率上必然存在一定的损耗和反射，从而会影响发射机的电声指标，它对全固态发射机的影响尤为严重，甚至使发射机不能正常运行，工作不稳定。为此，必须考虑在整个工作带宽内天馈线系统都能符合它的要求和匹配。

例如：天线阻抗在工作频率1044KHz时，ZA=78+j98

求：XP、XS、C、L

解：按式2得出

以上是单频网设计原理和电感、电容的计算方法，当调制度m=1时，考虑到外电的变化，驻波比等因素的影响，在选定元器件耐压及承受的电流时，一般按载波电压的2.83倍，电流的1.23倍，视在功率的2倍，来选用它的电感和电容。

正┏图、倒┑图是两种匹配网络的形式，在通常情况下可根据实际情况选择其中的一种。实际电路中所用的电感、电容数量多，也很复杂，如图3所示。

图3 单频单塔天线匹配网络图

下面介绍一下它的工作原理，L11、C11组成串联谐振电路吸收工作频率以外频率675KHz，L10、C10组成串联谐振电路，它吸收另一个工作频率以外频率1305KHz，而两个串联谐振电路又组成了并联谐振电路，谐振于工作频率1044KHz，它呈高阻。图中L0、C0组成并联谐振电路，谐振于1044KHz，防止工作频率入地。L01为静电泄放线圈。

2 双频共塔天线

双频共塔天线装置，就是在天线与广播发射机的匹配网络之间，加入一个能阻止另一套节目串入的阻塞网络，通常它是由一对电感、电容组成的并联谐振电路。

只要考虑两部发射机的工作频率不是靠的太近，并通过选择合适的并联谐振电路元器件值，就可以使串入本发射机的功率保持在足够低的电平上。

按广播电影电视部编制设计的手册中，所推荐的数据，双频共塔天线的两个频率之比应大于等于1.25，即。

如果两部发射机工作频率靠的太近时，那它的阻塞网络对本工作频率也就呈现很大的电抗，其插入损耗也会增大，网络频率特性随之变差，发射机的工作就会不稳定。为了解决这一问题，工作人员通常采取以下办法：

（1）适当加大阻塞网络的电容量（但一般不应该违背边频阻抗＞5000的原则，除非被阻塞的频率，它的天线阻抗的模值很低）。

（2）增加预调网络提高网络负载阻抗的实部，从而减少阻塞网络在通过频率附近电抗的成分，随频率变化的影响。

（3）在调配间安装元器件时，尽量减少分布参数对网络参数的影响。