中波PDM全固态发射机天线调配网络分析

刘 欢

（新疆维吾尔自治区广播电视局六三三（七六〇三）台，新疆 阿勒泰 836500）

一、天线调配网络工作原理及调试

1．防雷

天线高度的设置往往需要根据电磁波长进行设置，这也就意味着为保证天线能正常发、收电磁波，往往需要按照一定的函数关系，保证天线高度在临界值以上，且该高度随着电磁波长的变化而正相关变化，这就导致中波天线普遍需要架设在较高高度上，极易遭受直击雷、间接雷，在电线直接、间接形成高压后，很容易对天线，及与天线连通的设备产生高压冲击，产生不可逆的损伤，对周遭工作人员也会产生威胁，因而有必要重视防雷设施的加装，可以运用石墨放电隙、磁环、微亨级电感线圈、隔直流电容器，在天线遭受雷击后，透过石墨放电隙、接地线的，将雷击导引至大地，透过磁环形成的短路阻抗达到雷击抵抗作用，在天线上串联电感线圈对天线施加保护，运用该线圈时需要和阻抗匹配结合运用，还可以在天线与发射机之间加装电容器，以此进一步地保护发射机，调试时接入空载电压，对电流导通途径、电流值进行检查。

2．塔底预调网络

塔底预调网络是介于三频、双频共塔下，在塔底对输入的等效阻抗进行预调，防止某一频率相比另一频率过大，导致泄露电压过大，及应对异频干扰所形成的阻塞电路视在功率过大，规避电路无用损耗及串音风险，因而需要在接收多个发射机的公共输入端上，加装预调网络。调试时，应当确保共塔频率的实部、虚部尽量相近，乃至相等，以此发挥塔底预调网络的应用效力。

3．阻塞电路

双频、三频共塔下，其中某一发射频率会进入另一发射渠道上，导致信道干扰，降低信号质量，鉴于此，有必要利用阻塞电路对异频干扰问题进行应对，阻塞电路的应用原理是通过本频/它频的识别，实现本频通过，并对它频的载波、边频形成阻抗，以此达到阻塞它频，并实现本频正常发射的目的。调试时，阻塞电路的调试需要综合考量共塔频率、发射机特点、匹配电路等，可以在电路上串接LC并联谐振电路，以共塔频率是否存在相互影响为基准，通过合理调节电容、电感下，反复接入、断开阻塞电路，以此最终达到共塔频率不互相影响的目的[1]。

4．高频回馈抑制电路

天线具有收发互易性，既可以实现电磁波的发射，也可以实现电磁波的接收，这就导致多个发射机共同工作时，即便停止其中一个发射机的运作，但另外一个相近的大功率发射机还在工作，那么停止发射的天线可以接收到高频电压，从而按照线路逆向输送至发射机，此外，馈线保持长距离的明线平行下，停止工作的馈线也可以在正常运行的馈线影响下，产生感应高频电压，并逆向输送至发射机，该两种情况都会以高频回馈的形式，给停止运行的发射机形成高频电压逆向冲击，若末级槽路上存在检修维护人员，则很容易对该人员产生灼伤，因而有必要施加高频回馈抑制电路，或重新规划馈线的走线。应用高频回馈抑制电路时，需要根据本频/它频，在不干扰本频下，对它频进行抑制，可以根据需要吸收的频率，使用LC串联谐振，吸收多个频率时，可以相对应增加LC串联谐振，根据载频，和Z并联谐振，调试时，在输入频率为需要吸收的频率下，观察串联谐振的抑制效果，并根据结果进行调节，同时还需要根据发射机、天线表现出的载频信号，了解高频回馈电路是否对本频发射产生影响，则存在则需要进行进一步的调整[2]。

5．匹配电路

天线阻抗、天线高度、发射频率间存在一定的函数关系，为确保在天线高度一定下，切实发射、稳定某频率，有必要对天线阻抗进行调节，天线阻抗的调节存在多种电路形式，应用时，以尽量让反射系数为0，驻波系数为1下，实现匹配电路，可以根据需要使用不同形式的电路形式。可以先串联元件再并联元件形成Γ型网络，调试时，依托阻抗图圆，让X＝0，观察R值，并比对R与R0，若R＞R0，则需要缩小阻抗圆，若R＜R0，则需要扩大阻抗圆，最终让阻抗点在阻抗圆上，即R＝R0。也可以先并联再串联元件，形成到Γ型网络，调试时，介于R＝R0，调整并臂电感，介于X＝0，调整并臂电感。还可以将正Γ型、到Γ型串联，形成T型网络，调整馈线电感，让X＝0，依托R与R0的比较，调整天线端电感，以此在R＝R0下匹配。

二、天线调配网络应用措施

1．调试质量

调试质量是确保天线调配网络运用成效的关键指标，需要在运用天线调配网络时有所重视。整体来看，调配网络的调试质量需要重视正常运行、风险排除，既要保证调配网络的运用不会对发射机、天线的正常运行产生影响，又要切实发挥调配网络的功能作用。从正常运行的角度来看，为保证正常运行，应在仿真模拟、调配网络运用时，对发射机、天线所展现出载频频率进行评估，把握发射机在输出载频后，信号的稳定性、连续性，及载波覆盖距离、覆盖质量，规避出现无法接收信号，或是信号失真、缺失，给发射机、天线的正常运行产生抑制。从风险排来看，调配网络的运用需要切实达到目的，以此发挥调配网络的成效，既需要保证防雷、塔底预调网络、阻塞电路、高频回馈抑制电路、匹配电路实现最优化设计，最大程度地解决雷击问题、异频干扰问题、电线阻抗匹配问题、无用功耗增加问题、杂音问题下，又要保证各个电路之间的协调，即在安装各个电路时，对各个电路形成的最终调配网络进行联调，以此对各个电路的电感、电容的数值，及电容电感的串并联方式进行调整，规避相互干扰，整体优化调配网络[3]。

例如，重视发射机、天线下的载频信号质量，便可以在安装调配网络时，注意高频回馈抑制电路、阻塞电路运用时，注意本频及干扰源的特征分析，尤其是本频、干扰源的频率相近时，需要尽可能地精准调试参数，减少频率识别的容错区间，避免调配网络在抑制干扰源的同时，也对本频产生抑制，重视风险排除下，便可以利用仿真模拟手段，对各个电路进行联调，观察各个电路的电容、电感之间是否产生干扰，若存在便可以对某电路的电容、电感的连接方式，或是具体数值进行调整，一般可以确定最优的调配网络，确保调配网络成效的切实发挥。

2．调试规程

调试规程是从管理制度、操作规范的角度，确定调试行为、结果标准，以此对调试行为、质量产生约束，并最终确保调配网络应用质量。从管理制度来看，为确保调试质量，应当从人事管理制度上，对调试人员及其行为进行管控，涉及专业考核制度、现场管理制度、绩效考核制度，其中专业考核制度是通过入职考核，或是在工作性质、内容发生转变时，对技术人员进行专业考核，旨在从考核活动，检验技术人员的专业素养，了解该技术人员的专业素质是否既定标准，其中现场管理制度是从现场管理的角度，对人员的穿戴、工具的携带、工作环境的管理进行明确，以此优化现场管理，提高调试质量、安全性、效率，其中绩效考核制度可以在专业素质之外，对调试人员的道德素养进行把控，以此可以全面、系统地了解调试人员是否适合该工作岗。从操作规范的角度来看，操作规范确定了调试的流程，及各个流程中应该如何执行，为应对风险隐患，提高工作效率、质量又该规避哪些误区，以此确定操作人员的行为标准，实现程式化调试的目的。

例如，重视管理制度下，便可以透过考核制度，在员工入职前，通过笔试、实操、面试的形式，对调试人员关于调配网络的知识基础、实操技能进行全面的了解，可以较好地筛选出专业技术扎实的调试人员，对提高调配网络的设计、调试质量存在裨益，重视操作规范下，还可以要求调试人员进行逐个电路调试外，还要进行最终的联调，以此规范调试人员的操作，确保各个流程都能执行下，保障调配网络的调试质量。

3．设备性能及质量

设备性能及质量可以从设备缺陷、安装质量的角度，客观保证调配网络的应用成效。从设备缺陷的角度来看，设备缺陷是构成调配网络的各个电容、电感、磁环等存在本身的缺陷下，致使各自的性能无法发挥，表现在性能缺陷、材料缺陷，对设备的工作稳定性、工作质量、寿命存在较大的负面影响，在采购、入库、安装前，应对设备质量高度重视，确保设备质量能符合既定要求，并发挥出应有的效能。从安装质量的角度来看，透过仿真可以较好地减少现场调试的任务量，但该种情况仍可以在安装质量上，导致仿真结果与实际表现存在较大差别，因而需要切实保证安装质量，做好焊接、搭接，或是力学平衡，以此避免接触不良、松动现象的发生，从物理层面上保证调配网络的应用质量。

例如，重视设备缺陷下，便可以在具体安装前，对电容、电感、磁环等的外观、标签、性能进行检查，在无缺陷下方可进行下一步工序，若存在缺陷，不仅需要停止使用，还需要对同批次的电容、电感进行检查，此外，重视安装质量上，还可以督促安装人员，切实做好电容、电感的并联、串联工作，确保电容、电感正常发挥效用下，保障调配网络应用质量。

结语

本文对中波PDM全固态发射机天线调配网络进行分析时，首先从调配网络原理及调试，对防雷、塔底预调网络、阻塞电路、高频回馈抑制电路、匹配电路展开探讨，随之又从应用措施上，分析调试质量、调试规程、设备性能及质量三方面的措施。