张保甲
摘 要：中波天线调配网络是中波广播天馈线发射系统的重要组成部分，是发射机与天线之间的“桥梁”， 中波天线调配网络设计是否合理，即决定高频信号是否最大功率播出，又影响发射机的安全性能。本文根据中波天线调配网络的作用、组成结构，按照各部分实现的功能进行了全面的分析，对调配网络在具体应用中的设计和计算方法进行了总结，具有一定的实践意义。
关键词：天线调配网络 阻塞网络 陷波网络 高频回馈 防雷
中图分类号：TN822.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）10（b）-0072-04
随着广电事业的不断发展，设备的不断投入，在中波发射台，固态发射机已基本取代了电子管机器，与之相应的对天馈系统的要求也越来越高。如果没有高效、稳定的天馈系统，再先进的发射机也发挥不了应有的作用。而天馈系统的核心是天线调配网络。
1 天线调配网络的作用
（1）实现天线的输入阻抗Ra+JXin和馈线的特性阻抗w的严格匹配，并具有良好的通带性。
（2）抑制从天线方向倒送的高频回馈电压，保证发射机的正常工作。高频回馈电压对固态机的安全播出有很大危害，一方面高频回馈电压送到发射机功放电路会改变激励波形，延长放大状态时间，增加功放管的功耗，损坏MOSFET；另一方面，高频回馈电压过大时将使驻波比检测电路出现报警和动作，导致发射机异常。
（3）防雷作用。
2 天线调配网络的组成
按照实现的功能区分天线调配网络可分为匹配网络、预调网络、抑制高频回馈网络和防雷网络4个部分。
2.1 匹配网络
完成天线的输入阻抗和馈线的特性阻抗的匹配。匹配网络的类型：г型、T型和π型。匹配网络的选择方法如下。
（1）如果馈线的特性阻抗w远大于天线的辐射电阻Ra，并且Q值（2～6之间）满足要求的情况下，采用正г型，如图1所示。
（2）如果馈线的特性阻抗w远小于天线的辐射电阻Ra，并且Q值（2～6之间）满足要求的情况下，采用倒г型。如图2所示。
（3）当Q值小于2，馈线的特性阻抗w和天线的辐射电阻Ra均较小，约100Ω左右及以下，且Xin≥2Ra时，可采用T型网络，如图3，所示。
（4）当Q值小于2，馈线的特性阻抗w和天线的辐射电阻Ra均较大，约150Ω以上，可采用π型网络，如图4所示。
2.2 预调网络
预调网络是在双频共塔时，两频的天线阻抗相差很大时才出现的。加入预调网络的目的是用预调网络将两频天线的阻抗进行预调，使两频到天线入口处的阻抗几乎相等或接近，解决两阻塞网络视在功率不平衡问题，降低阻塞网络的视在功率。
2.3 抑制高频回馈网络
常用的抑制高频回馈网络类型：广谱泄漏网络、阻塞网络、陷波网络。
（1）广谱泄漏网络如图5所示，在铁塔的底部直接一个几十微享的电感，由于其电抗值很小，铁塔上感应的高频电压可以直接通地，可以有效抑制很多频率的高频回馈；如图6所示，电路中的L、C并联谐振于工作频率，对工作频率呈现一个很大的纯阻，低于功夫做频率的高频信号通过L入地，高于工作频率的高频信号通过C入地。
（2）阻塞网络，由于并联諧振电路在谢振频率附近的等效阻抗较大，如果把并联谐振电路串接天线调配网络的串臂上，让谢振频率等于需要抑制的高频回馈信号的频率，就可以有效地阻挡高频回馈信号。阻塞网络不但要阻塞载频还要阻塞上下边频，而且在±10kHz的带宽内，阻抗达到5kΩ以上。如图7所示，由L、C两元件组成的简单的阻塞网络。如图8所示，该电路适用于阻塞频率低于工作频率的情况，L1、C1串联谐振于工作频率，对阻塞频率而言，该支路呈容性，其电抗值X1和L2并联谐振于所需阻塞的高频回馈频率；如图9所示，该电路适用于阻塞频率高于工作频率的情况，L1、C1串联谐振于工作频率，该支路对阻塞频率而言呈感性，电抗值为X1、L2、C2串联谐振于工作频率，对阻塞频率而言呈容性，电抗值为X2，X1、X2并联谐振于所需阻塞的高频回馈频率。一般为了提高阻塞电路的抑制效果，会把阻塞电路并接在低阻抗处。
（3）陷波网络，由于串联谐振电路在谢振频率附近阻抗很小，如果把它并接在天调网络的并臂上，则和谢振频率同频的高频回馈信号将有效的泄漏到大地。如图10所示，简单的串联谐振电路，L、C串联谐振于需要抑制的高频信号的频率；如图11所示，该电路用于工作频率低于陷波频率的情况，L1、C1并联谐振于工作频率，该回路对陷波频率而言呈容性，其电抗值X1和L2串联谐振于所需陷波的高频回馈频率；如图12所示，该电路适用于陷波频率高于工作频率的情况，L1、C1并联谐振于工作频率，该支路对陷波频率而言呈感性，电抗值为X1、L2、C2串联谐振于工作频率，对陷波频率而言呈容性，电抗值为X2、X1、X2大小相等，发生串联谐振。一般为了提高陷波电路的抑制效果，会把陷波电路并接在高阻抗处。
2.4 防雷网络
天调网络常用的防雷措施有3种：石墨放电球、微亨级的电感L0、隔直流电容C0、相移网络，如图13
3 天调网络常用计算公式
（1）电阻、电抗串并联互换公式，如图14、图15所示。
Rs=
（2）谐振电路。
L（μH）C（pF）=
（3）L、C与电抗的关系。
XL=
L=
XC=
C=
（4）单层空心间绕线圈电感量的估算公式。
L=FN2D×10-3（ΜH）
N为线圈匝数；
D为线圈有效直径；
F为形状系数，取决于线圈长度与直径的比值。见表1。
4 实例分析
如图16为我台783kHz和1008kHz双频共塔调配网络
在图16中，L0为微亨级防雷电感，C0为隔直流电容，也起到防雷的作用。L0、C0、L1组成预调网络，使得d1、d2处得阻抗接近。L6、C4组成阻塞1008kHz频率的网络；L2、C1组成阻塞783kHz频率的网络；L7、C5和L3、C2为г型匹配网络；C6、L8、L9和C3、L4、L5组成1206kHz复合陷波网络（因发射台还有一部10kW，频率为1206kHz的发射机）。该网络经过冷、热调整法调整后，至今工作运行良好。
参考文献
[1]陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护[M].北京：中国广播电视出版社，2002.
[2]庄毓海，袁长斌.中、短波调幅广播发射实用教程[M].合肥：合肥工业大学出版社，2013.
