王 軍

（作者單位：云南省廣播電視局馬關(guān)中波臺）

近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，天饋線系統(tǒng)中調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的性能日趨穩(wěn)定和完善，這雖然使得調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的維護工作量大大減少，但也導(dǎo)致了近年來進入中波臺工作的年輕技術(shù)人員很少有機會接觸到中波調(diào)配網(wǎng)絡(luò)實際的設(shè)計安裝、測試與調(diào)整工作，這對于培養(yǎng)中波發(fā)射行業(yè)技術(shù)的人才來說是一種缺憾，不利于臺站安全播出保障工作的發(fā)展目標和要求。本文主要敘述采用變頻器電阻實際模擬天線阻抗時，在smith阻抗圓圖軟件的加持下，根據(jù)變頻器電阻模擬出的天線阻抗設(shè)計并安裝調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，制作出更貼近實際應(yīng)用情況的“假負載”，讓教學(xué)發(fā)射機正常開機工作，使臺站能夠在有限的條件下讓年輕技術(shù)人員在動手實踐的過程中熟悉中波廣播天饋線系統(tǒng)的原理，進而取得良好的教學(xué)實踐效果。

1 中波臺站技術(shù)維護隊伍的業(yè)務(wù)水平現(xiàn)狀及其對安全播出的影響

云南省的中波發(fā)射臺多建于20世紀60年代至80年代，由于中波發(fā)射臺工作的特殊性，很多人自從進入中波臺工作以來就在平凡的工作崗位上默默地奉獻了一生。如今，大部分在中波臺站建臺初期就參加工作的老一輩“中波人”基本都面臨著退休。近年來，云南省的各個中波臺都出現(xiàn)了人員“換血”的趨勢，云南省廣播電視局馬關(guān)中波臺的情況也是一樣。近年來，很多新招錄的技術(shù)人員都不是廣播發(fā)射技術(shù)專業(yè)的人才，均為與廣播發(fā)射技術(shù)相關(guān)或相近的專業(yè)人員通過事業(yè)單位招考進入中波臺工作的。隨著中波廣播技術(shù)的發(fā)展、設(shè)備的更新及管理模式的不斷完善，中波發(fā)射臺的設(shè)備故障率大大降低，設(shè)備的檢修工作量大幅減少，但這也導(dǎo)致了很多人進入中波臺工作多年后仍對中波廣播的發(fā)射原理一知半解，技術(shù)水平一直得不到提高。特別是對于中波天饋線系統(tǒng)，其在一年當中只需要復(fù)核一兩次阻抗，在阻抗正常的情況下基本不用動，加上中波臺天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的電路元器件少，又都是無源器件，在沒有必要的情況下很少有人會去研究天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的作用和原理。由于很多工作人員的技術(shù)水平不高，中波臺一旦遭到雷擊，就會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)器件損壞或者電路失諧，進而造成長時間停播或者安全播出 事故。

近年來，云南省廣播電視局馬關(guān)中波臺一直利用中波臺閑置的中波發(fā)射機進行實踐教學(xué)，讓工作人員不斷地研究發(fā)射機的原理與維修方法，這使工作人員在發(fā)射機檢修與維護方面的技術(shù)水平有了很大提高，在處理發(fā)射機的突發(fā)故障時也越來越得心應(yīng)手。但是，教學(xué)用的發(fā)射機使用的是純阻的假負載，沒有中間阻抗匹配的環(huán)節(jié)，其只能保證教學(xué)發(fā)射機正常開機測試，與實際的中波天饋線系統(tǒng)有著很大的區(qū)別，所以很多工作人員在實驗測試時，只注重發(fā)射機的各個功能電路，忽略了對天饋線系統(tǒng)原理的研究，因此仍舊不熟悉高頻傳輸?shù)脑怼?/p>

2 用變頻器制動電阻和smith圓圖軟件開展中波天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)原理教學(xué)的方法

為了解決工作人員遇到中波天饋線系統(tǒng)發(fā)生故障時無從下手的問題，筆者在廢品收購站發(fā)現(xiàn)了幾只變頻器制動電阻，每只變頻器制動電阻的電阻都是50 Ω、功率為1 kW，剛好與云南省廣播電視局馬關(guān)中波臺教學(xué)用的電阻為75 Ω、功率為1 kW的PDM發(fā)射機輸出阻抗相近，因為是繞線式的電阻，其對特定的高頻信號會呈現(xiàn)一定的阻抗，于是買兩只回來用網(wǎng)絡(luò)分析儀在990 kHz的信號頻率下進行測試，測得R1的阻抗為R=0 Ω、jx=195.4 Ω（jx指復(fù)阻抗的虛部），R2的阻抗為R=0 Ω、jx=198.8 Ω，兩只電阻對990 kHz均呈現(xiàn)出很大的感抗，在兩只電阻中間隨便串入一只高壓陶瓷電容后（選取是一只470 pF的柱式陶瓷電容），測得R=107.8 Ω、jx=227.8 Ω，滿足了實驗 要求。

筆者用smith圓圖軟件設(shè)置好負載阻抗后[1]5-11，圓圖匹配計算的阻抗變化軌跡如圖1所示。

圖1 smith圓圖軟件計算的阻抗變化軌跡圖

筆者根據(jù)軟件給出的阻抗匹配電路圖[2]，制作的連接電路如圖2所示。

圖2 阻抗匹配及假負載電路圖

在教學(xué)的過程中，不用考慮防雷、阻塞和濾波等環(huán)節(jié)，只要阻抗匹配能使發(fā)射機正常開機即可。所以就只涉及電感L和電容C1數(shù)值的選?。ㄓ靡慌_LRC數(shù)字電橋即可完成對元件的測量和選?。?除了簡單的元件串聯(lián)、并聯(lián)，沒有其他更復(fù)雜的計算，因此工作人員更容易理解中波發(fā)射系統(tǒng)阻抗匹配的原理的 作用。

筆者制作完成的實物和阻抗測試結(jié)果如圖3、圖4所示。

圖3 根據(jù)電路設(shè)計制作的假負載實物圖

圖4 阻抗測試結(jié)果圖

在精確選取電感和電容并將其進行安裝后，用網(wǎng)絡(luò)分析儀對假負載阻抗進行測試和微調(diào)后：R=75.1 Ω、jx=8.7 Ω，上機試驗后發(fā)射機顯示有10 W左右的反射功率，微調(diào)發(fā)射機的輸出阻抗匹配絡(luò)后反射功率降到2 W以下，可以正常開機[1]197-198。經(jīng)過幾個小時的運行試驗，加上有風扇的散熱，整個假負載沒有明顯發(fā)熱的情況，并且發(fā)射機工作正常，這說明制作成功，極大地增強了技術(shù)人員的信心和成就感，激發(fā)了其對技術(shù)研究的熱情。

3 教學(xué)延伸

工作人員在熟悉阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)原理后，結(jié)合LC串、并聯(lián)電路諧振的特性和調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)電路圖，再來理解整個中波調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中的防雷、阻塞、陷波等環(huán)節(jié)，以及如何實現(xiàn)雙頻或多頻共塔就更容易。

圖5是一個雙頻共塔的中波調(diào)配網(wǎng)絡(luò)簡單的電路模型[3]：L1和C1組成防雷網(wǎng)絡(luò)，C1是一個隔直電容，起到隔離雷電的作用；L1將雷電引入大地；L1和C1還具有改變天線阻抗的作用。L2和C2并聯(lián)諧振于頻率頻率B，L3和C3并聯(lián)諧振于頻率A，起到相互阻塞對方頻率的作用，再往前就是兩個頻率的發(fā)射機對天線的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。如果有其他頻率干擾，則根據(jù)實際情況加入陷波或者帶通濾波網(wǎng)絡(luò)[4]。

圖5 中波發(fā)射雙頻共塔天調(diào)網(wǎng)絡(luò)電路模型

至此，工作人員已經(jīng)可以根據(jù)以上的知識，對照自己臺站的天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的電路圖進行實際分析，為日后處理中波發(fā)射系統(tǒng)中天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的故障奠定理論和實踐基礎(chǔ)。

4 教學(xué)感悟

中波發(fā)射天線的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)在中波發(fā)射系統(tǒng)中具有非常重要的作用，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在專業(yè)廠家設(shè)計出的調(diào)配網(wǎng)絡(luò)故障率很低，有的甚至十幾年都不會出問題；日常維護也很簡單，只要檢查網(wǎng)絡(luò)柜中有無異物和做好清潔工作即可，做得好的臺站會定期測試網(wǎng)絡(luò)阻抗。很多中波臺的技術(shù)人員認為調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的維護工作簡單，就不重視對其學(xué)習，有的到了調(diào)配網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，才發(fā)現(xiàn)連網(wǎng)絡(luò)分析儀怎么使用都忘了，更談不上分析和處理調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的故障，這樣就為安全播出埋下了隱患，因此技術(shù)人員一定要重視技術(shù)管理工作[5]。

中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)看似元器件少，其實各個元件關(guān)聯(lián)起來以后網(wǎng)絡(luò)參數(shù)就變得非常復(fù)雜，所以技術(shù)人員在分析或調(diào)整陌生的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)時，往往會覺得無從下手，甚至無功而返，這是因為其平時的理論學(xué)習和技術(shù)經(jīng)驗積累少。更重要的是，因為每個設(shè)計人員根據(jù)實際情況設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)思路不同，所以技術(shù)人員很難分析出整個網(wǎng)絡(luò)中各個元件相互關(guān)聯(lián)的作用，這很正常，沒有必要為此喪失信心，技術(shù)人員只要在日常工作中下足功夫，認真研究并熟悉自己臺站的網(wǎng)絡(luò)情況，就能在調(diào)配網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時用最短的時間處理故障并恢復(fù)播出。

為了達到這個目的，筆者隨機模擬出了一個天線的阻抗值，然后利用smith圓圖軟件設(shè)計出了一個阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，通過實際安裝和調(diào)整，教學(xué)發(fā)射機能夠開機運行。在實際動手設(shè)計、安裝和調(diào)試阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的過程中，技術(shù)人員對中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)原理有了更加深入的理解和認識，并學(xué)會了如何使用計算機進行輔助設(shè)計，以及網(wǎng)絡(luò)分析儀、數(shù)字電橋等儀器儀表的使用方法[1]212-226，更重要的是激發(fā)了自身對工作的信心和熱情，達到了很好的教學(xué) 效果。

5 結(jié)語

中波天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)是中波廣播天饋線發(fā)射系統(tǒng)中的重要組成部分，因為其涉及高頻傳輸?shù)暮芏嗬碚撝R，加上網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和計算過程復(fù)雜，一般的中波發(fā)射臺站內(nèi)很少有技術(shù)人員會主動對其進行深入研究，因此也最容易在臺內(nèi)形成技術(shù)“斷代”的局面。在日常工作中，要把中波調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的原理給技術(shù)人員講明白真的很不容易，希望文中所介紹的教學(xué)實踐方法能為廣大中波技術(shù)同行在技術(shù)“傳、幫、帶”的過程中起到積極作用。