| 标题 | 中波广播发射机天线匹配网络测试调整 |
| 范文 | 郭冀阳 摘 要：广播是现代信息网络中的重要组成部分之一，做好广播传输提高广播传输质量是广播发射建设中的重点也是难点。中波广播作为广播传输发射中的重要形式之一，其传输主要分为地面波和天空波两种形式，在中波广播传输的过程中地面波和天空波同时存在、同时进行，从而使得中波广播的传输距离受到较大的限制且受到环境等的影响。为保障中波广播发射取得较为良好的发射效果需要积极做好中波广播天线阻抗的测试，调整匹配网络。 关键词：中波广播；匹配网络；矢量网络分析仪；测试 中图分类号：TN93 文献标志码：A 0 前言 中波广播主要用于近距离本地无线电广播、海上通信以及无线电导航等领域，在中波广播发射机应用的过程中将会受到环境气候变化等的原因而导致中波广播发射机出现较大的驻波比、功率降低等的问题，从而使得中波广播发射机无法“三满”播出运行。造成这一现象的根本原因是由于周边气候变化致使中波广播发射机的天线阻抗随之发生了改变，而中波广播发射机天线阻抗的改变使得中波广播发射机天线与匹配网络出现的失配问题，中波广播发射机无法正常稳定的进行工作。尤其是在雷雨、雷暴等极端天气下，这一现象更趋明显。为做好中波广播发射机天线网络匹配需要定期对各中波广播发射台网络进行调测，用以恢复中波广播发射机天线的最优化运行。 1 中波广播发射机天线匹配网络的作用与意义 中波广播发射机天线有着相应的阻抗，一般来说中波广播发射机天线随着天线的不同主要有50Ω、75Ω、230Ω等几大不同的纯电阻阻抗，通过相应阻抗的馈线送到天调室，中波广播发射机天线的阻抗为中波广播发射机天线运行频率、高度、边框等参数所带来的复数阻抗，在中波广播发射机天线的运行过程中需要积极做好中波广播发射机天线的匹配网络，从而使得中波广播发射机天线中的实部阻抗能够与馈线阻抗相等用以抵消中波广播发射机天线复数阻抗中的虚部电抗，从而使得中波广播发射机天线阻抗能够与中波广播发射机天线馈线阻抗获得良好的匹配度，提高中波广播发射机天线的传输效率与质量。 2 做好中波广播发射机天线匹配网络的测试 为做好中波广播发射机天线匹配网络，需要在做好网络测试的基础上进行相应的调整，使两者之间能够获得良好的匹配度。在中波广播发射机天线的测试中可以使用PNA矢量网络分析仪来进行测量，PNA矢量网络分析仪是一种能够实现对电磁波能量进行测量的设备，在测试的过程中PNA矢量网络分析仪利用史密斯圆图显示被测物体的阻抗数据，并将所测量的阻抗数据轨迹在圆图上进行显示和记录。在PNA矢量网络分析仪的应用中可以通过被测物体阻抗值的变化来实时改变中波广播发射机天线阻抗值在圆图中的轨迹。 在中波广播发射机天线匹配网络中可以利用PNA矢量网络分析仪的这一特性来实现天线网络的测试匹配。在某型号PNA矢量网络分析仪对中波广播发射机天线匹配测试中，所应用的PNA矢量网络分析仪为一种单测试通道、彩屏便携式设备，其在对中波广播发射机天线阻抗进行测试时其测试频率在1kHz～120MHz，其测试频率完全能够满足中波测试的需求。 在应用某型号PNA矢量网络分析仪对中波广播发射机天线阻抗进行测试时动态测试范围为：测插损时80dB， 回损50dB，增益为-20dB～+30dB。某型号PNA矢量网络分析仪对中波天线阻抗进行实测时，由于中波发射机天线主要工作在±4.5kHz的带宽范围内，实测时可以将某型号PNA矢量网络分析仪的带宽放宽到±10kHz，将某型号PNA矢量网络分析仪的起始扫描频率设置在发射机的频率附近用以完全覆盖发射机天线频率。 以某发射台频率为例其中央台所使用的频率为979kHz，在某型号PNA矢量网络分析仪的设置中将扫频方案的起始频率设置为969kHz，终止频率设置为989kHz，以每1kHz为基准设置测试点，总计21个测试点。接着选择< 测： 回损>，按【执行】键，画面转成阻抗圆图，首先进行开路校正，将测试两个夹子分开，光标在R=0 点闪动；直到出现< 校：短路> 字样， 再将测试两个夹子短接。光标在R=∞ 点闪动。 在使用某型号PNA矢量网络分析仪进行测试的过程中为了确保测试的精度，需要对某型号PNA矢量网络分析仪进行校零反射，在校零作业时使用某型号PNA矢量网络分析仪中的校零选项来对某标准的50Ω纯电阻进行检测，PNA测试仪校零之前要确保测试仪的有效定向性与所测负载相当。。 测试时首先将某型号PNA矢量网络分析仪中的测试夹子分别与天线馈线与地线相连接，连接后某型号PNA矢量网络分析仪显示屏圆图中将会就馈线、匹配网络、中波发射机天线所组成的天馈线系阻抗值轨迹进行显示，利用某型号PNA矢量网络分析仪所显示的轨迹值来对中波发射机天线进行匹配网络的测试与调整，通过对电抗元件进行调整将使得整个系统中复合阻抗中的实部部分的阻值為50Ω，虚部部分为0。 除了直接调整外还可以先在天调室中对中波发射机天线与匹配网络进行调配之后再接入馈线对整个网络进行重新的调配，从而使中波发射机天线能够获得最优配置。在使用某型号PNA矢量网络分析仪进行测试时为提高测试精度可以加入反射电桥，接入在某型号PNA矢量网络分析仪中的输入和输出端口的反射电桥将能够有效的提高测试系统信杂比。 3 做好中波广播发射机天线匹配网络的调整 在完成了对于中波广泛发射机天线阻抗的测试后需要对其进行相应的调整。调整时应当尽量确保矢量网络分析仪所显示的阻抗轨迹进行集中，以确保调整后匹配带宽能够获得较大的宽度。根据所测得的阻抗将分为3种不同的情况对中波广播发射机天线进行匹配网络调整： （1）阻抗的实部为50Ω而虚部不等于0时。阻抗虚部为正值时，在这一情况下串入适当的容抗即可完成对于匹配网络的匹配，串联电容时可以采用并接铜皮的方式来方便地调节阻抗值。阻抗虚部为负值时，并入感抗并减窄或是改细引线。 （2）在阻抗实部阻值超过50Ω时，匹配调节将采用先并后串的调节方式，使用网络分析仪分别在开路和短路情况下进行测试并校正。而后接入待测负载调节并联阻抗元件使得天线的阻抗实部轨迹落在50Ω的恒阻圆内，并通过调节串联电阻对阻抗进行精确调节。通过对并联和串联元件进行反复调节以使得中频发射机天线的驻波比最小且全频带内比较均匀。 （3）中频发射机天线阻抗的实部小于50Ω时，将采用先串后并的匹配网络方式，具体做法是先复位，重测一次。在测试端口短路时，校开路；开路时校短路。此时圆图已成为导纳圆图，在此图上对中频发射机天线阻抗径向相应的调配。 结语 中波广播发射机天线阻值由于受环境、气候等因素的影响使得其会发生一定的波动，致使天线发射机的工作状态并不稳定。因此需要定期对中波广播发射机天线进行匹配网络调测，确保中波广播发射机天线能够获得良好的传输质量。本文就如何做好中波广播发射机天线的调测进行了分析介绍。 参考文献 [1].刘南方.PDM中波广播发射机天线匹配网络的调整[J].辽宁广播电视技术，2012（2）：43-44 . [2]李涛，贺鹏翔.中波广播发射天线双工匹配网络的设计[J].电子技术与软件工程，2015（2）：22. [3]张文波.大功率中波广播发射机匹配网络[J].数字传媒研究，2012 （2）：49-52 . |
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