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安装与调试天调网络的设计

16 人参与  2022年06月08日 15:52  分类 : 《随便一记》  评论

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DX型发射机是美国哈里斯(HARRIS)公司于本世纪八十年代开发出来的新式发射机,由于它属于数字化调幅发射机,具有失真度小,音质好,整机效率高等特点。由于其集成化和晶体管化,决定了其对后级网络的要求比较高,容许驻波比为1.2:1。这就要求我们对网络的调整要做到非常的细致。天调网络是发射机的最末级的网络,由我台设计安装并进行调试的天调网络。在这近十年的时间内,经受了江南雷雨天气的考验,实践证明了我台对天调网络的设计、安装和调试是成功的。现以我台A02机为例,对其过程进行简要阐述。


Γ型网络比较简单,当Ra小于W时,选用正Γ型网络;当Ra大于W时,选用倒Γ型网络。由于A02机Ra大于W,所以其天调网络选用的是倒Γ型网络,网络匹配的好坏直接影响到机器的电声指标及播出效果,因此网络的调整是一个关键的问题。


我台用于调整阻抗匹配的仪器是惠普公司的网络分析仪8752C,利用网络分析仪与以前的高频电桥法相比,具有操作简单、直观、数据准确等优点。

L1、C1、C2为天调网络匹配元件,L2为防雷的泄放线圈,因L2对射频阻抗很大,相当于开路;对雷电流短路接地可起防雷保护作用,而对网络的调整影响不大,理论计算时可忽略不计。

首先是网络元件的安装,在安装过程中应注意以下事项:

1、 元件间的连接线用宽铜皮或粗铜管,端部圆滑,防止尖端打火,连接处接触面宽、平,接触紧密良好。

2、 元件安装位置离开大面积金属板10CM以上,放置网络元件的金属板使用铜板。

3、 为了尽量减少引线电感,电感线圈的短路线由线圈中心引入短接处。且短路线不要碰到已使用的电感线圈。

4、 相邻电感元件尽量远离并垂直放置,以避免线圈间产生互感。

由于天线和馈线阻抗已知,在调整前先通过理论计算选取适当的元件,选取元件的原则为:在倒Γ型网络中,一般使用的线圈电感量不大于60μH,电容的总容量不大于2000PF,为了保证调配网络具有合适的滤波度,工作品质因数Q通常应选在2~6之间。通过理论计算,A02机天调网络可以采用LC和CL两种方式,如用LC网络,取值为:L=55.4μH,C=1466PF;如用CL网络,取值为:L=622μH,C=1151PF。很明显,CL网络中L=622μH远远大于在倒Γ型网络中使用的线圈电感量不大于60μH的要求,因此,我台A02机采用的是LC网络。


在调整天调网络时应先对网络分析仪进行校准,由于网络分析仪8752C是高精密度的贵重仪器,在使用前还必须对其进行良好接地保护,其校准步骤如下:

1、 设置起止频率:300KHZ~5MHZ。

2、 设置校准阻抗:按网络分析仪面板上的“CAL”键在屏幕上显示出校准菜单,再按校准菜单中的软键“MORE”进入后级菜单,按“SET  Z0”,输入阻抗值“150”,再按面板菜单中的“X1”键,设置好校准阻抗值。按软键“RETURN”返回主校准菜单。按软键“CALIBRATE MENU”选择1号端口“REFLECTION 1PORT”。

3、 校准测试线:,依次在开路、短路及接入150Ω校准电阻时作好校准。测试线可使用50Ω的同轴电缆,长短根据需要来定。

4、 设置网络的频率:按面板上“FORMAT”键,在屏幕上按软键“SMITH CHART”,再按面板上的“MKR”,输入所需的频率。

此时校准完成,可以对网络进行调整了。将天调室的电感量和电容量调整到理论计算值,将网络分析仪按图二接好:

在A点断开馈管连接头,接入整个天调网络。测得Zi=143j7.6,SWR=1.29。由于安装后引线电感和分布电容的影响,理论值和实际上的误差是在所难免的。这就需要我们对网络进行微调。LC网络调配规律如下:

设Zi=Roe+jX

增大L1,Roe变小,向+j方向变化;

减小L1,Roe变大,向j方向变化;

增大C1,Roe变小,向j方向变化;

减小C1,Roe变大,向+j方向变化;

知道这一变化规律后,在天调室调整的人员和在机房测试的人员通过对讲机联络,将每次微调电感和电容后的数据与上一次的数据进行比较,参照上述变化规律,很容易就能把阻抗调到最佳匹配状态。还要注意的一点是匹配点可能有几个,这就需要我们选取电容和电感都有一定余量的那个点,为以后的调整留有余地。调整后A02机在A点的阻抗为Zi=150.1+j1,驻波比SWR为1.02:1 。达到了DX机所要求的驻波比为1.2:1的指标。调整完毕后恢复网络连接,试机正常,反射功率小于2KW,测试三大指标均在甲级以上。


由于季节和天气的变化,调整好的网络也会发生一定的改变,这就需要我们定期地、在不同的季节、不同的天气环境下对网络进行测试、调整,摸索出网络变化规律,使网络在各种条件下都能达到较好的匹配。另外,晚上电波干扰大,在网络分析仪上看到的是杂乱无章的波形,不利于进行测试,我台由于机器播音时间长,三部DX机共同停机时间只有在每季度最后一个周二才能进行网络调整,且三机天调室相距较远,这给调整网络工作带来极大的不便,虽是这样,但我们充分利用这宝贵的2小时,合理安排时间,克服困难,全力作好工作,将发射机调整在最佳状态,将电波传遍千家万户。

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