龔銘路荊州中波轉播臺，湖北荊州 434000

DAM50kW發(fā)射機的安裝調試工作簡析

龔銘路
荊州中波轉播臺，湖北荊州 434000

DAM（Digital Analog Modulate）即數字調幅全固態(tài)中波廣播發(fā)射機。由于其具有整機效率高、聲電指標好、工作穩(wěn)定可靠、保護功能齊全和故障顯示功能完善等諸多優(yōu)點，目前已成為荊州中波轉播臺主要的播出設備。荊州中波轉播臺新引進一臺哈廣50kWDAM，本文就此結合實際，對其安裝調試進行總結分析。

DAM50kW發(fā)射機；安裝；調試

隨著我國廣播事業(yè)的迅速發(fā)展，中波廣播發(fā)射機已經進入了全固態(tài)數字化時代，原來使用的電子管板調中波發(fā)射機相繼被PDM中波發(fā)射機、DAM中波發(fā)射機所代替。DAM中波發(fā)射機具有整機效率高、聲電指標好、工作穩(wěn)定可靠、保護功能齊全和故障顯示功能完善等諸多優(yōu)點。荊州中波轉播臺最近新引進一臺哈廣50kWDAM，雖然其在出廠時已設置好各項指標和參數，但經過長途運輸，有些元件參數可能發(fā)生改變，安裝后需重新調試才能投入工作。下面就對其安裝和調試工作進行簡要分析。

1 前期準備工作

1.1電纜線的處理

在發(fā)射機運抵之前，先將電源線制作完成，發(fā)射機的主電源變壓器T1 T2采用的是三相變壓器。所謂三相變壓器，實質是3個同容量的單相變壓器的組合。在同一個鐵心的3個鐵心柱分別套上三項的一、二次繞組來進行三相變壓，一次繞組的3個相與電源的3個相連接，二次繞組的連接構成三相供電回路，與負載連接。由于采用的是三相交流電供電，故需要4根電纜線（A B C+地線）。

電纜線沿發(fā)射機房的溝道排布，一端接配電柜供電盒，一端通過空氣開關與T1 T2相連。

電纜為銅芯線，需要做封端處理。我們采用的是壓接封端法，步驟如下：

1）用電工刀將一頭的絕緣層剝去適當的長度（與銅接線端子的長度相當）。

2）將絕緣恢復層套在電纜線上。

3）把剝去絕緣層的芯線插入銅接線端子孔內，此時需注意務必插緊，若有松動現象，需往端口內填入細銅絲使其插緊。

4）用壓接鉗或壓接器進行壓接，在銅接線端子的正面壓出兩個凹槽，先壓靠近螺孔一端凹槽，再壓離螺孔稍遠一端的凹槽，兩凹槽盡量處在一條直線上。

5）讓絕緣套滑到沒過銅接線端子根部，包住銅芯線外露部分，用打火機灼燒，使其緊貼在電纜線和銅接線端子表面。

6）為保險再在端子接縫處表面纏緊絕緣膠布（一層黃拉帶、兩層絕緣膠布）。

1.2發(fā)射機的搬運

發(fā)射機運抵后，先通過叉車運至機房大門，然后由人力拆卸搬運。搬運工具如下：撬棍、鋼管、錘子、大號螺絲刀、粗麻繩等。

1）拆卸時用螺絲刀錘子在包裝箱上鑿縫，然后用螺絲刀將釘子翹出，打開包裝箱。

2）由于發(fā)射機很重，無法直接靠人力推動或抬起，故需要借助撬棍和鋼管。準備三根鋼管，先用撬棍翹起發(fā)射機的一端往底部放入鋼管，另一端也重復上述操作放入鋼管，這樣即為發(fā)射機安裝了滾輪。然后由若干人將發(fā)射機推入機房指定位置。如果發(fā)射機不平，需要在相應的角落墊硬紙殼。

3）發(fā)射機運送完畢后，需要給發(fā)射機做好射頻線、音頻線以及射頻取樣線等。走線應緊貼發(fā)射機內壁，不要將線攪在一起。走線完成后，用扎帶抓緊固定。

4）用錫焊將發(fā)射機接地銅皮與溝道內銅皮焊實。

1.3饋線的架設

該發(fā)射機采用特性阻抗50Ω的同軸電纜。用于中波時，由于通過的電流遠大于米波段，應切實保證饋線短、電纜頭和電纜插座間接觸良好、否則會因過熱而引起故障。

1）電桿采用直線桿，深埋長度不應小于2m，傾斜角度不應大于15°，間距15m～20m不等。

2）鋼絞線位于直桿的一側，每根直桿上用線夾將其固定，然后利用手動葫蘆將其拉直拉緊。同軸饋線運抵后，將其拆卸下來，由若干人將其抬起拉開，一端接調配間，一端接發(fā)射機房轉接口。注意兩端均需用塑料袋包裹，扎緊。搬運饋管時，饋管不得彎曲過度。

3）架設饋管時，應分段將饋管固定于鋼絞線上，可以分組進行提高效率。每組六人，一人負責固定饋管，兩人負責搬運鋼絲捆綁的木梯，兩人負責把需要固定的一節(jié)饋管利用繩索通過一定滑輪裝置送上去，再由負責固定的人員用抱箍將饋管固定于鋼絞線上。抱箍的距離以2.5m～3m為宜。如若抱箍不夠，可用電線進行結扎，電線要選用未老化且直徑足夠的。

4）由于高頻大功率信號會使鋼絞線上產生較大的感應電流，饋管和鋼絞線之間可能會打火。這會對同軸電纜構成安全隱患，故需要為鋼絞線接地放電。具體方法如下：在靠每根直桿旁打一根角鐵入地，然后用兩根細銅絲，一頭緊緊的纏在鋼絞線上，一頭用螺絲固定在角鐵的一端。如果此時發(fā)射機正在工作，需要戴手套方可作業(yè)，以免被燙傷。

2 發(fā)射機的安裝與調試

饋線、調配間、發(fā)射機的準備工作就緒，接下來就需要安裝調試發(fā)射機。發(fā)射機的主要安裝調試工作由廠家的技術人員來完成，筆者主要參與輔助工作。下面就筆者所參與的過程進行論述。

1）硬饋管的制作。硬饋管采用Φ80的銅管，制作前先量好發(fā)射機饋線接口與同軸轉換裝置、同軸轉換裝置接口與轉換器之間的長度，然后用手鋸鋸下對應長度的硬饋。起鋸要慢，用力不宜過大。鋸下的硬饋管需要用圓銼將鋸口打磨光滑，并將留在管內的鋸沫清理干凈。

2）硬饋管的安裝。將插芯用專門的固定裝置插入并固定在硬饋管內，饋管一端接上發(fā)射機轉換開關，另一端接發(fā)射機饋線頭。需要彎曲的地方用彎頭轉接，并用喉箍固定。然后將轉換開關天線輸出端與位于屋頂的軟硬饋線轉換器通過硬饋相連，轉換器的另一端接軟饋。

3）按照設計圖組裝好帶通濾波器。

4）將預先準備好的高壓電纜按要求連上變壓器。由于該發(fā)射機電源沒有穩(wěn)壓，故輸入端應選390V。固定電纜線時，擰緊螺絲勿用力過大。由于風機采用的是三相供電，故如果試機時風機不轉動，應該考慮相序是否連接正確，此時可將任意兩輸入線對調，則相序正常。

5）由于臺里訂購的假負載尚未運抵，故試機時將功放保險斷開，不加功率，這樣可以測試發(fā)射機的各項工作電壓是否處于正常范圍內。而后饋線接入輸出網絡，阻抗匹配完畢后，可以適當開啟一部分功放模塊試機。測試射頻輸入是否正常，可用示波器一端接地，一端接功率放大板的P1的49、50、53、54腳，如顯示峰值30V左右的正弦信號，則表示輸入正常。

6）測試各功放模塊的對低電阻，除二進制外，大臺階模塊的對地電阻都相差不大，如出現特別大或特別小的情況，應該及時檢查。

3 天調網絡的調試

發(fā)射機試機過程中，筆者也參與了天調網絡的設計與調試，由于參與的比較多，體會也較為深刻。

中波天線的阻抗是一個不定數，它隨著頻率的改變、天線尺寸和結構以及地域的不同而變化。然而發(fā)射機的阻抗是固定的，多為50Ω。由于中波天線的阻抗是一個不定值，那我們就必須采取一定的措施與發(fā)射機的50Ω相連接，連接的方式成為阻抗匹配。如圖1所示。

從匹配網絡左邊看是50Ω，從匹配網絡右邊看是80Ω，也就是說匹配網路就好比水管轉接頭，讓不同型號的水管能連在一起。如果天線阻抗在50Ω左右，那就無需匹配。

中波天線的阻抗一般都不會是一個純電阻，對于不同的頻率，也會呈現不同的阻抗。它是由實部RA和虛部jXA組成，所以天線阻抗為ZA=RA±jXA，虛部感抗為+，容抗為-。需要用網絡分析儀進行測量，也可計算，但不方便。

匹配網絡的設計步驟：

1）測量天線阻抗；

2）計算底負荷；

3）設計阻塞網絡；

4）設計匹配網絡。

3.1底負荷設計

在1 404KHz狀態(tài)下測得天線阻抗ZA2=78-j77Ω，然后計算選擇底負荷，底負荷的作用是改變天線的特性阻抗，兼顧防雷的任務。由于是雙機共塔，底負荷還起到使ZB1和ZB2的阻抗模盡量接近的作用。若ZB1、ZB2的模型相差太大，會影響雙頻共塔的效果。

圖1　阻抗匹配示意圖

圖2　天線端阻抗示意圖

從圖2可以看出L0和天線是一個并聯(lián)關系。當L0接入后，既給天線的阻抗造成徹底的改變，也為雷電入地提供了通道，因其電感量很小對雷電的交直流相當于短路。

底負荷的計算：

已知ZA2=78-j77（網絡分析儀測得），計算ZB2的阻抗。

設L0=41μH，算得λ=c/f=213.68m，則可求得：XL0=1882×L/λ=361.5Ω（感抗），

ZA2和XL0是并聯(lián)關系，所以ZB2=JXL0×ZA2/ （JXL0+ZA2）=117-j65.8。

有網絡分析儀也可直接測出。

3.2匹配網絡設計

匹配網絡有多種，Π網絡，T網絡，Γ網絡等，具體采用哪種網絡依情況而定。我們臺采用的是T型匹配網絡，雖較Γ網絡略復雜，但其帶通特性要優(yōu)于Γ網絡（其實也可以用Γ網絡來設計）。而當ZA與ZF相差不大時，則只能用T網絡來設計。

1 404kHz的T網絡設計圖如圖3所示。

圖3 1404kHZ T網絡電路原理圖

圖3中電感L22可以等效為兩個電感，一個參與到匹配網絡的調節(jié)，一個則與阻塞網絡構成串聯(lián)諧振。

每種匹配網絡都有不同的公式，但我覺得沒有必要去記。因為不管什么網絡，都可以用電路知識分析出來。拿T網絡來說，如圖4。

圖4　T網絡XXX圖

以圖4所示T網絡為例，根據阻抗匹配的定義，圖4即為ZA串聯(lián)Z2再并聯(lián)Z3再串聯(lián)Z1等于ZF。用計算式表示如下：

（（ZA+Z2）×Z3/ZA+Z2+Z3）+Z1=ZF。

同理，ZF串聯(lián)Z1再并聯(lián)Z3在串聯(lián)Z2等于ZF。用計算式表示如下：

（（ZF+Z1）×Z3/ZF+Z1+Z3）+Z2=ZF。

可以先假設Z1或Z2必有一個電容一個電感，因為需要電容來隔雷電，而Z3通常選電容。這是根據網絡隔直流以及隔雷電的需要決定的，通常Z3隔直流，而Z1或Z2則需有一個電容隔雷電。我們先將Z1或Z2假設成為一個適當值的電容。然后將上述兩個式子聯(lián)立，解二元二次方程組，得到兩組結果，再根據Z3是電容的要求，求出Z2或Z1的值，然后篩選出符合實際的值。計算時由于阻抗容抗都是虛數，開方加j即可，其他步驟與解實數方程組一樣。

最后設計出的T網絡如圖5所示。

圖5　T網絡設計圖

采用多個電容串并聯(lián)的形式得到一個電容，一是考慮到大電容價格昂貴，甚至無法生產，二是考慮到當電容的耐壓值和視在功率承受值。

C22起到隔離雷電的作用，所以也需要考慮其耐壓值。由于C22和C23在同一頻率下為定值，故實際中調節(jié)L23上的線夾來改變電感量，從而調整T網絡。

3.3阻塞網絡的設計

并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振都是指在某一頻率下，感抗與阻抗的模相等，但也有不同之處，并聯(lián)諧振對于交流信號而言從外面看阻抗無窮大，相當于直流的開路，而串聯(lián)諧振對交流從外面看阻抗為零，相當于直流的短路。

由于1 404kHz與另外一部1 098kHz的發(fā)射機共用96m自立塔，為防止1 098kHz的信號通過1 404kHz的調配網絡送到發(fā)射機造成發(fā)射機損壞，就需要阻塞網絡。

圖6　阻塞網絡設計圖

如圖6所示，阻塞網絡由C21和L21組成，二者對1 098kHz構成并聯(lián)諧振（調節(jié)L21來達到調諧目的），如果把1 098kHz當直流，就是開路，使得1 098kHz的信號無法通過1 404kHz的調配網絡。

而阻塞網絡對于1 404kHz并不起阻塞作用，而是等效成一個電容，與L22在1 404kHz串聯(lián)諧振，當成直流來看就是短路，沒有給整個網絡加阻抗。

3.4陷波網絡的設計

天線能發(fā)射信號也能接收信號，陷波網絡的作用是將天線接收的其他頻率信號入地，以免其通過網絡倒送到發(fā)射機。和阻塞網絡正好相反，陷波網絡利用的是串聯(lián)諧振原理。

圖7　陷波網絡

首先，C24與L24并聯(lián)諧振于1 404kHZ，這樣對1 404kHz相當開路（無論后面加電容或電感，阻抗都只能是無窮大），對整個網絡無影響，理論上可以掛載任意數量而不影響整個網絡的參數。而對于干擾頻率來說，C24并聯(lián)L24可等效成一個電感，這個電感與可調電容C26構成串聯(lián)諧振，相當于短路，干擾信號便能順利入地。

可以通過開關其他發(fā)射機的方法來找出干擾比較嚴重的頻率，然后按照上述方法計算出陷波網絡，掛載在調配網絡上。需注意的是不同發(fā)射頻率的網絡不能共用陷波網絡。

3.5網絡的安裝

網絡的安裝需要網絡柜，網絡柜為金屬質地，有三層上層接。電容電感按照設計圖紙安裝，固定。電容與電容串聯(lián)用螺絲固定，其他連接線用拇指寬的銅皮或銅棒代替，電感一端接銅皮或銅棒，一端用接上銅皮的線夾夾在合適的位置，即預先計算出的電感值的位置。

相鄰電感之間應互相垂直擺放。銅片兩端用電鉆置于木板上打孔，鉆頭要牢固，需注意鉆頭的旋轉方向，然后用圓銼將毛刺銼掉，并用銅螺絲螺帽連接固定。

各接地電容用銅片連接網絡柜接地，可用錫焊焊于柜身，也可用電鉆在柜身打孔，然后用銅螺絲將銅片固定其上。其中，前者更為保險。網絡柜接地一定要用足夠寬的銅皮，我們用的銅皮寬度為20cm左右。將網絡柜與地上的銅皮用錫焊焊接，焊接前應先用砂紙打磨焊接面，除去表面氧化層。然后將大烙鐵燒到足夠熱后拔去插頭，用余熱加焊條將連接部分焊實，焊接時不要來回移動烙鐵，要讓焊錫充分的均勻的展開充滿接縫。

安裝好后，連上饋管，因為計算結果和實際參數會存在誤差，需對各處電感和可調電容進行微調。調試完成，可開機測試。先開小功率測試，再逐漸升功率，查看發(fā)射機天線零位是否在正常范圍。

發(fā)射機工作時切不可對網絡進行作業(yè)。停機后，需要先將整個網絡接地放電，并戴上手套方可作業(yè)（由于高頻感應很大，不戴手套容易燒傷手）。作業(yè)時要抓實電感電容銅片等，以免被燙傷。此外，需要在發(fā)射機房留人值守，并保持通話，以便調配間的作業(yè)人員通知其開關機及反饋發(fā)射機即時狀況，從而得出發(fā)射機是否調試成功，還能防止發(fā)射機或者電源在未通知的情況下被其他原因打開，造成事故。

4 結論

隨著時代的進步，中波臺的設備在不斷更新，發(fā)調頻廣播發(fā)射機已基本發(fā)展為全固態(tài)化。本文結合實際，在DAM 50kW發(fā)射機天調網絡安裝調試工作中，通過科學的方法設計調試，減輕了調機人員工作強度，提高了中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的傳輸效率以及運行穩(wěn)定性，對DAM50kW發(fā)射機天調網絡的安裝調試進行了經驗總結及分析，具有一定的參考意義。

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1674-6708（2016）170-0078-04

龔銘路，荊州中波轉播臺。