吳宣文
(作者單位:安徽廣播電視臺(tái)池州發(fā)射臺(tái))
論中波臨頻干擾的幾種消除方法
吳宣文
(作者單位:安徽廣播電視臺(tái)池州發(fā)射臺(tái))
臨頻干擾的存在,不僅導(dǎo)致相關(guān)發(fā)射機(jī)的反射過大,影響播出質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致發(fā)射機(jī)降功率,甚至出現(xiàn)保護(hù)性停機(jī),危及安全播出。因此,對(duì)臨頻的干擾必須加以遏制和消除。
將并聯(lián)諧振回路串聯(lián)在匹配網(wǎng)絡(luò)末端,阻塞它頻信號(hào)對(duì)本頻的干擾,并聯(lián)諧振回路本身作為天線阻抗的一部分,統(tǒng)一進(jìn)行匹配。
阻塞網(wǎng)絡(luò)配件電抗值的計(jì)算:
中波范圍內(nèi)電容值大體在500~2500PF之間選定,與適配電感產(chǎn)生諧振。為了決定阻塞網(wǎng)絡(luò)中使用的元件的功率容量,必需知道流過阻塞網(wǎng)絡(luò)元件的電流和加在兩端的電壓。流過元件的總電流為各頻率電流的有效值平方和的開平方,故電感線圈電流與電容器電流的有效值為:
天調(diào)網(wǎng)絡(luò)兩端的電壓有效值為:
阻塞網(wǎng)絡(luò)電感元件在實(shí)際應(yīng)用中比較講究,容量不足,很容易導(dǎo)致電感自身發(fā)熱。另外,到了夏天,天調(diào)室的溫度大幅升高,使室內(nèi)晝夜溫差明顯變大,網(wǎng)絡(luò)中電感的參數(shù)也隨著變化,從而導(dǎo)致天調(diào)網(wǎng)絡(luò)難以處在最佳匹配狀態(tài),存在一定的失配現(xiàn)象。值機(jī)人員在值機(jī)過程中,需要適時(shí)調(diào)整天線調(diào)諧部份。嚴(yán)重時(shí),無法通過發(fā)射機(jī)的調(diào)諧系統(tǒng)來糾正這種失配狀態(tài)。需要對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行再調(diào)試。因此,要盡量避免由于容量不夠而導(dǎo)致電感自身過熱現(xiàn)象的發(fā)生。阻塞網(wǎng)絡(luò)電感主要考慮通過的最大電流值,電感元件電流值=1.3*I電感,按3A/1mm的原則,如電感銅管直徑10mm時(shí),能承受的最大電流是30A。電感線圈應(yīng)留有余量(10%~30%)以便調(diào)試。電容元件除了滿足工作需要的電壓外,還要考慮功率容量。
電容元件電壓值=3*U總電壓
電容元件伏安量=1.5×I總電流×U總電壓
對(duì)阻塞網(wǎng)絡(luò)要求,是在通過本頻時(shí),阻抗不要過大,阻塞它頻時(shí),不但要在載頻處呈現(xiàn)很大的阻抗,而且在上下邊頻處也要呈現(xiàn)較大阻抗,也就是網(wǎng)絡(luò)的Q值不能太高。實(shí)際測(cè)試,斷開阻塞網(wǎng)絡(luò),用電橋接阻塞網(wǎng)絡(luò)兩端,輸入阻塞頻率,使R讀數(shù)在5K歐姆以上,越大越好;X在0左右效果更好。這種方法主要用在多頻共塔的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)已知、確定的共塔的它頻進(jìn)行阻塞,避免共塔頻率互相干擾。如圖1中的雙頻共塔。
圖1 雙頻共塔
C1/L1諧振在f2上,C2/L2諧振在f1上,兩部發(fā)射機(jī)的載頻被相互阻隔,互不影響。匹配網(wǎng)絡(luò)分別對(duì)A1、A2兩點(diǎn)的阻抗進(jìn)行匹配。
在匹配網(wǎng)絡(luò)與發(fā)射機(jī)的饋線之間,串入一并聯(lián)諧振回路,將串?dāng)_頻率予以阻塞,使串?dāng)_頻率不能進(jìn)入發(fā)射工作頻率的發(fā)射機(jī)。同時(shí),阻塞網(wǎng)絡(luò)對(duì)工作頻率呈現(xiàn)一定的阻抗,為了抵消這一阻抗,可以串入一個(gè)在工作頻率上,呈現(xiàn)的電抗值與之相等、極性相反的電抗元件。如圖2中的xa。
圖2 阻塞-暢通法消除干擾
圖2中的C1和L1并聯(lián)諧振在干擾頻率f0上,并和xa串聯(lián)諧振在工作頻率f1上。這樣,在抑制f0的同時(shí),也不影響原來的阻抗。這種形式主要應(yīng)用于對(duì)新增加的干擾頻率的阻塞,好處是,對(duì)原來的匹配網(wǎng)絡(luò)不用重新調(diào)整。
并聯(lián)諧振回路中的電感量和電容量、以及Xa可按照如下方法來確定,通常先根據(jù)實(shí)際情況選擇一個(gè)合適的電容C1,然后可以按照諧振公式
確定電感L1的電感量。再根據(jù)公式
計(jì)算出與諧振回路一起對(duì)載頻諧振的電抗jXa。如果干擾(阻塞)頻率f0大于載波頻率f1,則C1/L1回路對(duì)載頻呈現(xiàn)感性,而jXa為負(fù)值,可取容抗為Xa的電容與之諧振在載頻上;如果干擾(阻塞)頻率f0小于載波頻率f1,回路C1/L1對(duì)載頻呈現(xiàn)容性,電抗jXa為正,則可取感抗為Xa的電感與之諧振在載頻上。
并聯(lián)諧振回路一般對(duì)于本頻會(huì)呈現(xiàn)一定的阻抗,特別是在阻塞頻率和本頻較近時(shí),呈現(xiàn)的阻抗更大。必要時(shí),可以對(duì)并聯(lián)諧振回路的某一支路進(jìn)行改變,用串聯(lián)并諧振在本頻上的LC支路代替單一的阻抗器件。如圖3,在發(fā)射機(jī)的輸出端與匹配網(wǎng)絡(luò)之間用電容C、電感L串聯(lián)諧振在載波頻率上,為載頻提供通道。C/L網(wǎng)絡(luò)和Xa并聯(lián)諧振在串?dāng)_頻率上,從而消除串?dāng)_信號(hào)對(duì)發(fā)射機(jī)的干擾。
同樣是先選定電容C,然后由
確定電感,再由公式
計(jì)算出Xa。本頻高于干擾頻率時(shí),Xa為感性,本頻低于干擾頻率時(shí),Xa為容性。
阻塞網(wǎng)絡(luò)在使用時(shí),總的原則是:?jiǎn)蝹€(gè)通道不要超過兩個(gè);設(shè)置在低阻抗的位置效果更好。
圖3 暢通-阻塞法消除干擾
在發(fā)射機(jī)的輸出端與匹配網(wǎng)絡(luò)之間,對(duì)地并接一個(gè)對(duì)工作頻率呈高阻抗(阻塞),對(duì)串?dāng)_頻率呈低阻抗(導(dǎo)通)的組合諧振回路,作用是對(duì)串?dāng)_頻率對(duì)地短路,而工作頻率不受影響。如圖4。
圖4 阻塞-泄漏法消除干擾
工作原理:采取先并后串的方法,電容C和電感L諧振在載波頻率f1上,使得本支路對(duì)載頻而言,相當(dāng)于開路,不影響原來的匹配。C/L并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與Xa串聯(lián)諧振在串?dāng)_載頻上,使得串?dāng)_信號(hào)經(jīng)過C/L/Xa組成的網(wǎng)絡(luò)對(duì)地泄放掉。C/ L/Xa網(wǎng)絡(luò)的元件選擇和計(jì)算方法與“阻塞-暢通法”類似。
中波臨頻的串?dāng)_是一個(gè)復(fù)雜的過程,沒有固定的模式,與多種因素有關(guān),其中共塔發(fā)射頻率相互串?dāng)_,頻率相近的相互串?dāng)_,鐵塔之間的距離較近等,都是臨頻串?dāng)_形成的主要原因。只有在實(shí)際工作中,認(rèn)真摸索和分析,善于發(fā)現(xiàn)問題和總結(jié)經(jīng)驗(yàn),才能掌握其規(guī)律,找到解決臨頻串?dāng)_的最佳辦法。
[1]陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)使用與維護(hù)[M].北京:中國(guó)廣播電視出版社,2002.