中波发射台站关于网络分析仪的应用探析

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

1 概 述

网络分析仪是一种能在宽频带内进行扫描测量，来实现网络参量的综合性微波测量显示仪器。日常应用中，可直接测量无源或有源的双口以及单口网络的复数散射参数，以扫频方式在屏幕上直观的显示各散射参数的幅度、相位和频率特性。网络分析仪功能非常多，但在中波发射台站主要是利用史密斯圆图，对串联谐振、并联谐振、阻抗匹配进行调整。

网络分析仪自带可以设定频率的信号发生器，可以将设定频率的信号接入待测网络进行测试，也可以直接接入网络进行频率扫描，通过内部复杂的计算，将被测信号的幅度、相位和频率直观的显示出来，网络分析仪使用之前必须进行校准。

2 网络分析仪的使用方法

网络分析仪的功能很多，但在中波发射台站的应用主要是阻抗测试。将网络分析仪的连接线准确连接，通电后开机预热5分钟，按“resent”键，待图像稳定后，按上下键使得“▶”指向【频率】，按左、右键调整可改变频率大小，调至所需频率，继续按上下键使得“▶”指向【校准】，此时校准所对应的位置显示为“开路”，确保探头的红、黑夹子处在分离状态，查看显示的阻抗为无穷大，按确认“Inter”键，屏幕右下校准位显示为“短路”，先将红、黑夹子短接，然后按确认键，阻抗显示为零。最后将红黑夹子夹到准备好的50Ω纯电阻两端，查看显示是否为50Ω纯阻抗，如果是，则仪器正常，可进行下一步测量。每次预置不同的频率前需按“resent”键，菜单键可以将常用频率进行存储，使用时更快捷，需要注意的是，仪器自带可充电的电池，如果不经常使用，应当定期进行充电，以免电池损坏。

3 网络分析仪的应用

本文以载波频率为1557KHz、输出功率为10kW的全固态中波广播发射系统为例，其发射天线为76米高的拉线塔，对网络分析仪的应用做分析研究。

3.1 输出网络的调整

中波发射机的输出网络在新装机和改频时需要进行重新的调整，日常维护中，只需根据发射机的运行状态微调调谐和调载旋钮，做调整的主要参考是，开关电表板上天线零位和滤波器零位的指示值，如果某个零位升高，先进行检查，必要时可通过微调旋钮降低其值。调整发射机输出网络前，必须先关闭全部电源，并用通地棒将网络通地进行放电后进行操作，以防电容内的剩余电荷造成操作人员的电击伤。输出网络滤波器是输出网络的阻抗变换器，功率合成器的输出阻抗“4Ω”连接滤波器线圈的位置需根据预置表的要求接入指定位置，“50Ω”点和并联谐振点需要用网络分析仪进行调整，来确认具体位置，如图1所示。1557=4671kHz，校准后接L5与地之间，调整线圈L5上的抽头使L5和C4谐振（如果C4为可调电容，则可直接调整C4，这样的调整比调整线圈方便快捷），一定要慢调整，直到网络分析仪显示阻抗为0Ω，即调整完毕，将线圈L5的抽头紧固，并恢复线圈L5与主网络的连

图1 全固态中波广播发射机的输出网络原理图

3.1.1 三次谐波滤波器的调整

电感L5和电容C4为三次谐波的陷波网络，调整时先断开L5与L3和L4的连接铜带，按照上述步骤将网络分析仪的频率预置为3倍本频，即f=3f0=3×接。

3.1.2 带通滤波器的调整

线圈L102与电容C103组成并联谐振，调整前断开“1”“2”处的铜带，“1”“2”的位置根据电感L102的参数预置，对于1557KHz通常“1”的接点在线圈接地端0.4圈处，“2”的接点在接地端1.6圈处。将网络分析仪设置在本频，即1557KHz，校准后接到C103的两端，调整L102或C103使其发生并联谐振，即显示阻抗值为无穷大。

3.1.3 T网络的调整

断开输出网络的输出端口，接上50Ω电阻（馈线的传输阻抗为50Ω），需要注意的是馈线的阻抗由外导体内径与内导体外径间的距离以及导体间介质的介电常数决定，与馈线的长短、发射机的载波功率、馈线终端的负载无关。将网络分析仪接到“2”与地，查看显示，电感L4为调载，电感L3为调谐。将L4从起点向电感量增大的方向移动，T网络为了防雷，普遍的采用相移45°，因而移动L4时，先出现的是50Ω谐振伪点，继续调整L4直到出现第二个50Ω谐振点，紧固接头，调整L3，显示虚部为0Ω，微调L4和L3，使显示阻抗为（50+j0）Ω。紧固接点，连接好断开的铜带，取下接入的电阻，恢复连接。

3.1.4 功率合成器输出阻抗4Ω的调整

断开输出网络的输出端口，接上50Ω电阻（馈线的传输阻抗为50Ω）将输出网络与功率合成器的铜棒断开连接，把网络分析仪接至输出网络入口端，调整线圈L101的抽头，可调整4Ω的虚部，调整“1”接点可调整4Ω实部，通常将该阻抗调整到（4+j3）Ω为宜（实部为4Ω，虚部为较小的正值即可），连接好铜带，取掉50Ω电阻，接好输出端，即发射机输出网络调整完毕。

3.2 天线调配网络的调整

1557KHz的天线调配网络如图2所示。

图2 1557KHz天线调配网络原理图

3.2.1 阻塞网络的调整

该网络共用了4个阻塞网络，调整原理相同，都是断开并联网络的两端，将网络分析仪预置到需要阻塞的频率，校准后接到网络两端，调整电感抽头使阻抗为无穷大。

3.2.2 吸收网络的调整

如图2所示，使用了两个相同结构的吸收网络，调整前断开吸收网络（包括并联和串联部分）与主线路的接头，将网络分析仪预置到需要吸收的频率，校准后接到吸收网络两端，观察显示阻抗值，调整串联部分的电感抽头，使显示阻抗为0Ω。

3.2.3 天线调配网络的阻抗调整

断开馈线与天线调配网络的连接处，将网络分析仪设置为本频，校准后接到网络入口，查看显示的阻抗值，调整电感L4的抽头可改变实部，调整电感L5的抽头可改变虚部。将阻抗调整为（50+0j）Ω最佳。

总 结

网络分析仪在中波发射台站的应用较为重要，作为台站技术人员必须熟练掌握其使用方法、技巧和注意事项，了解网络分析仪的日常维护和常见故障的判别与处理，保证其处在正常状态，使用时才能够有助于维护检修、故障排除等任务的推进，提高工作效率，为安全播出“保驾护航”。