关于中波发射台站天线调配网络中陶瓷真空电容的应用研究

高东升

内蒙古自治区广播电视传输发射中心610台 内蒙古 呼和浩特市 010050

通俗的看，电容器的构成简单，两个保持一定间距的导体，中间加一层不导电的绝缘介质，就构成了电容器。电容器是可以储存电荷的元器件，只要线路中有交流电流过，电容就会通过电路元器件进行充电和放电，电容的充、放电时间与其两端的电压直接相关。真空电容两极间的绝缘介质是真空，且整体是密闭的，最外层为陶瓷。

1 陶瓷真空电容

陶瓷真空电容器指的是用陶瓷做绝缘外壳的真空电容器，两极被封装在一个高真空容器中，由高导电无氧铜制成的系列同心圆筒，其采用精密模具成型，性能可靠，不产生电弧和电火花。陶瓷真空电容分为可调陶瓷真空电容和固定陶瓷真空电容。

2 陶瓷真空电容在天线调配网络的应用

以往的天调网络使用的是高频高压陶瓷电容（即陶瓷饼式电容），电容量是固定的，阻抗匹配网络、陷波网络和阻塞网络的调整是通过调整线圈抽头实现的，线圈抽头的调整需要拧开螺丝、调整、紧固、查看仪器显示值、拧开螺丝、调整……如此反复调整，找到最佳位置进行紧固，调整较为复杂，如图1所示。

图1 1557kHz的天调网络原理图

为了提高天调网络的稳定性，对天调网络进行了优化设计，将原来的高频高压陶瓷电容替换为陶瓷真空电容。天调网络原理图如图2所示。

3 陶瓷真空电容应用于天调网络的优势

陶瓷真空电容器具有耐压高、损耗小、性能稳定可靠、能够抑制高频噪声，良好的绝缘性和防尘防潮性能，一般不会产生飞弧、电晕等，重要有以下三方面优势。

3.1 工作耐压值高。

对于相同尺寸和容量的电容器来说，陶瓷真空电容器具有很高的额定工作电压值，真空的绝缘度很高，加之防尘污染，防潮等特性，耐压可达数十万伏。因而陶瓷真空电容器在工作中能承受过电压的瞬间冲击，对其他电容器来说，这样的冲击是毁坏性的。

3.2 自身损耗低，承载电流大。

陶瓷真空电容器采用高绝缘度的真空介质、低损耗的陶瓷外壳和无氧铜电极结构，即使在较高的环境温度、很高的工作频率下，也能通过很大的射频电流，最大射频电流170A，大大提升了可靠稳定的使用周期。

3.3 调整方便、调节范围宽

可调陶瓷真空电容的容量可以直接转动旋钮进行调整，容量可以根据实际需要进行订做，因而使用起来调节范围足够大、适用于快速调整和细微调整，最大和最小容量比可达150∶1，是用于发射台站天线调配网络匹配阻抗的理想元件。

4 陶瓷真空电容器的检查与维护

陶瓷真空电容器的性能稳定，但不能确保其不出现任何故障，作为天调网络的关键器件，其性能变差会直接导致网络失谐，使干扰和反射增加，反射会直接威胁发射机的正常播出，给安全播出带来重大隐患。因而日常的维护和检查显得尤为重要。

4.1 指示值

正常播音时，要经常查看发射机多功能电表板上的指示值，关注天线零位的变化情况，变化较大时，应进行相关检查，判断是否是天调网络的故障，如果断定是天调网络的故障，应重点检查陶瓷真空电容。

4.2 外观检查

仔细查看陶瓷部分是否有裂纹或破损，陶瓷与金属焊缝间隙有无打火、变色的迹象，这些情况都会造成陶瓷真空电容的漏气。接触检查时要佩戴手套，以免手上的汗渍锈蚀电容金属部分。

4.3 检查漏气

陶瓷真空电容器的内部压强与大气压强不同，如果是怀疑焊缝或活动轴有漏气，可以将扳手一端贴近耳朵，另一端贴着怀疑部位移动，细听是否有不同的声音，或是将酒精涂抹在怀疑部位查看瞬间变化，如果用手可以上下移动活动轴，说明该电容已漏气。

4.4 定期更换

由于天调网络时刻处于高频高压的电磁环境，因而，要定期更换新的陶瓷真空电容，将替换下来的电容进行打压和耐压检测，指标正常的留做备用。

4.5 环境要求

陶瓷真空电容虽然性能稳定可靠，但其造价较高，使用中还是要尽量创造受控和满意的环境条件，包括温度、湿度、气压、灰尘、有害气体、接地等，做到经常清洁陶瓷真空电容表面、清理天调室的卫生，保持天调室环境整洁。

总 结

作为发射台站，安全播出是第一位的，一定要对各种突发状况制定相应的应急预案，天调网络使用陶瓷真空电容确实提高了网络的稳定性，可调陶瓷真空电容一旦损坏，整个网络失谐，很难快速更换可调陶瓷真空电容，调测指标，使播音恢复。为此，必须有调测好的、整套的备用网络，且备用天调网络中使用的是定值电容（可以是高频高压电容或陶瓷真空电容），定值电容发生故障，用同参数的更换即可，基本不需要调测指标。

陶瓷真空电容的使用一定要选取指标参数符合要求的，否则，功率增大或加调幅后会出现过荷、打火，影响电容性能，甚至使之损坏。

发射台站天线调配室一般是靠自然对流冷却，对于空间小、功率大的天线调配室加装空调进行冷却。对于使用陶瓷真空电容器的调配网络室，应加装空调，可以保证电容的工作效率和工作电流、延长使用寿命。

陶瓷真空电容不宜长期存放，更换新电容一定要进行打压和耐压测试，防止更换上的新电容已经击穿或耐压不足，避免走弯路。更换新电容操作中所有的螺丝不能滑抠，不能使螺丝出现毛刺，防止因为毛刺引起射频打火。