中波并机网络实践与原理

王 婷

辽宁省广播电视本溪桓仁中波站 辽宁省 本溪市 117200

1 概 述

一个电台要得到一个较大的磁场，获得一个大的功率覆盖范围，其一是增加单机功率，其二就是并机运行来提升辐射功率。并机工作是一个行之有效的方法。当一部机器出现故障，可以通过网络切换，使另一部机器继续工作，确保发射台不间断播出。

实现并机播出的两部发射机必须是功率相同、频率相同的两部发射机。这样并机后的发射机，它们的功率是单机功率的两倍。例如两部50千瓦的发射机并机使用，不考虑其他损耗，理论数据应为100千瓦。同理，四部机器两两并机后再实施并机时，同样可以获得四倍的理论输出功率。

目前发射台使用的发射机大都是固态发射，如果将一部机器的功率增加一倍，需要改动的地方很多，各个功放级、滤波网络的功率都要增加一倍或一倍以上。

例如，两部中波10kW发射机和一部20kW中波发射机购置价格相差无几。如果采用并机使用的思路，可以针对覆盖的区域不同，每天各个时段的不同及电离层的变化，可以在不同的时间段，进行并机或一部机器单独播出，这样播出的覆盖效果大致相同。同时既节省播出的经费，又可以延长播出设备的使用年限。另外，两部发射机又可互为备机。即使在并机工作时，其中的一部机器出现故障不能播出时，并机使用的另一部发射机器仍然维持工作，继续播出，只是场强下降了几个分贝而已。

2 原理与技术要求

2.1 并机条件

（1）两部发射机必须频率相同，共同使用同一部激励器。

（2）两部发射机输出阻抗相同，输出电压的相位也必须相同。

（3）两部机器使用同一音频信号源。

（4）两部发射机的输出功率也要相等。

并机网络原理图如图1所示。

2.2 两部机器并联使用时并机网络的要求

（1）理论上负载阻抗R0应为输入、输出阻抗和无功元器件阻抗绝对值之和。

（2）在并机网络上可以认为两部发射机的网络是相互隔离的，互不干扰。当并机工作时，图1中的A、B两点电压均为零，可以认为A、B两点间有无穷大的阻抗。因此，任何一部机器出现故障，由于网络设计的隔离原因，互相都不会受到影响。

（3）并机工作的两部发射机都符合彼此的条件时，在输出阻抗上就完成了两部发射机的功率叠加，实现功率乘2。理论认为理想情况下平衡电阻是不消耗功率的，如果平衡电阻发热，就是网络调整的不到位。

2.3 发射机并机网络隔离原理和计算

电工学理论有星形和角形等效电路的转换，即Y—△等效转换，那么我们将图1和图2中的A、B两点上下断开来看，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，这样就可以看到图3是星形电路，即Y型电路。图4是三角形电路，即△型电路。它们相互是可以等效转换的。它由转换公式Y—△：

图1

图2

图3

图4

设图2中并联支路ADB与AD′B阻抗为Z，则

通过上述公式推导：图1与图2是等效的，如果我们从图2的ADBD′围成的网络看进去，就可看成为并联谐振网络，所以，AB两点之间阻抗无限大，可视为开路，因此可以证明在这种状态下的两部发射机彼此互不干涉，相互没有任何影响。

2.4 并机网络在实际中的应用

（1）发射台要实现双机并用，它的并机网络就必须配备控制系统，使其实时控制该网络的分与合，通过电动接点实现转换（需要陶瓷开关真空实现网络切换）。可以采用集成电路与继电器相配合的方法，也可以完全使用继电器实现切换控制。

（2）有条件的可以配备一套监视系统，用来实时监控并机网络，对网络中的各项指标进行记录报警预告，当网络中的主要指标越限报警，如平衡电流出现越限报警，可以实现自动切换网络，送出报警，达到无人值守的程度。

（3）对于并机网络的维护和调整，必要的仪器需要网络分析仪、阻抗电桥等进行调试，网络调配时务必要准确，调整网络的虚部尽量最小，使其平衡网络尽量达到并联谐振，否则，两部机器将互相干扰，无法实现并机工作。平衡网络的功率彼此消耗，网络元件将发热，总输出功率将小于两部机器功率之和。

（4）关于如何选取并机网络的元器件。

R0（平衡电阻）的选取：

a.当两机功率相同，P1=P2时，则并机时输出的电压和相位也相同（即：Φ=0）这时平衡电阻无损耗PR0=0。

b.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。

c.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

设V2=0则VAB=V1那么R0上的电压电流为：

本机最大调制能力为140%，那么140%时：

则：

考虑在R0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：

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：

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：

M=140%时：

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。

结束语

中波发射台由于各种媒体的增多，提升功率播出是优质播出的迫切需求，并机播出是提升功率的又一思路。并机网络在中波广播发射台的应用愈来愈多，倍受好评，使用并机播出，电台可以相对灵活地控制功率的覆盖范围，又彼此互为备机。当其中一台机器发生故障时，可以通过彼此切换控制迅速实现单机工作和并机工作。确保坚持发射台不间断、高质量、既经济、又安全的方针。从而大大降低了发射台的停播率。因此，并机播出深受广大电台的欢迎和喜爱，本文就是为同行提供一个实现增加功率的新思路。