天线网络工作原理及调试课件.ppt

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1、a,1,天线调配网络的工作原理及调试节传中心91610台 孟华,a,2,天线调配网络的工作原理及调试,天馈系统在我们中波发射系统中是一个重要的环节。中波天馈系统表面上看起来很简单，但实际研究起来却又抽象难懂，计算麻烦复杂。调整起来，无从着手，难以摸到规律。辐射场强受天线结构、地网优劣、匹配好坏、地导系数、传播路径、地形等诸多因素影响，判断发射效果的好坏没有一个简便的方法，加上对电子管中波发射机来说，天馈线是否匹配都能勉强开出机器维持播出。但对固态机来说，驻波比过大，机器就驻波保护过荷跳闸，甚至机器无法开启。因而长期以来，一些中小功率的中波台形成了一种只重机器不重天馈线的不良倾向，只要机器表头指

2、示与说明书相近，即认为工作状态正常。只要机器的三大指标入级，播出即认为良好。熟不知，如果功率发不出去，发射机的高效率也只是一句空话。没有足够的场强做基础，机器的指标再好，收音机也听不出好的效果，一切高指标也只能归发射台附近的听众享受。,a,3,天线调配网络的工作原理及调试,一、中波发射系统示意图,a,4,天线调配网络的工作原理及调试,二、中波天线1、天线的作用 ：天线是一种换能器，它是将高频电流转换成电磁波的装置。2、天线具有互易性满足互易性定律，即良好的发射天线同时也是良好的接收天线。天线具有方向性系数、天线效率、天线增益、天线的仰角、天线阻抗等参数。,a,5,天线调配网络的工作原理及调试,

3、3、天线的极化 无线电波的极化是指电场矢量的端点随时间变化的轨迹。无线电波的极化分为三种情况，线极化、圆极化、椭圆极化。其中线极化又分为垂直极化和水平极化。4、中波天线采用垂直于地面的铁塔作为天线，故中波天线是垂直极化天线。小功率实验台的天线振子也是垂直与地面的，它也是垂直极化天线。,a,6,天线调配网络的工作原理及调试,5、天线的有效辐射高度：当天线的高度等于或相当于电磁波长的四分之一或四分之一整数倍时，才能有效的辐射电磁波。低频或直流是不能辐射电磁波的。中波天线最佳高度H=0.53。6、天线阻抗：一个架设好的中波天线的阻抗是和天线的高度、辐射频率、地导系数等有关。,a,7,天线调配网络的工

4、作原理及调试,7、中波天线与地网,a,8,天线调配网络的工作原理及调试,8、地网与辐射效率,a,9,天线调配网络的工作原理及调试,9、地网的敷设： 地网以铁塔底部的中心为圆心，放射状均匀向外敷设，用2-3的铜线或铜包钢线，数量为60根或120根，长度约为0.3-0.5，具体长度根据铁塔高度、地面状况、购地范围而定。地网导线埋于地下。对减少地损耗而言，埋设的越浅越好。但由于占地很大，地面又要耕作，为保护导线起见，埋设深度300mm到500mm为宜。,a,10,天线调配网络的工作原理及调试,二、天线调配网络1、天线调配网络的作用：匹配防雷抑制高频回馈对于双频共塔两频率间的相互隔离即阻塞,a,11,

5、天线调配网络的工作原理及调试,2、天调网络的组成 由双频共塔网络的作用可知，双频共塔网络必须具备以下功能电路。具有防雷功能的塔底预调网络（天线底部加负荷电路）阻塞共塔频率的阻塞电路。防止其它高频信号回馈的抑制高频倒送电路。匹配电路。,a,12,天线调配网络的工作原理及调试,3、双频共塔网络原理框图如图一所示。,a,13,天线调配网络的工作原理及调试,4、天调网络的防雷措施石墨放电隙：在天线底部已安装放电球外，在天调室又接入一对石墨放电隙，其间距可根据实际工作电压大小适当调节。在放电隙接地线（通常用铜杆）上套约40-50只磁环，发射机正常工作时，它不起任何作用；但当天线受雷击拉弧短路，而发射机保

6、护动作发生之前，可以提高发射机的短路阻抗，从而保护了发射机。因雷电的主要能量是直流和低频，所以，它也不影响雷电的入地通路。,a,14,天线调配网络的工作原理及调试,微亨级电感线圈L0:天线串接一只微亨级电感线圈L0到地，用它代替传统的毫亨级的静电泄放线圈。因其电阻分量很小，雷电中的部分能量也可通过L0。用毫亨级的静电泄放线圈，在中波波段上，不会影响天线阻抗的匹配，现在用微亨级的线圈，就要考虑它对天线阻抗的影响。计算时利用串并互化公式把它和天线阻抗一起等效为一个新的阻抗就可以了。,a,15,天线调配网络的工作原理及调试,隔直流电容器C0：考虑到天线受雷击时，还有一部分能量会经馈线去发射机，为此，

7、又增加一道防护， C0的容量一般选择在1000-2000pF，在中波频率上它不至产生过大的压降，但它的伏安量要选的大一些。当然，发射机输出功率越大时， C0选用的伏安量也应该越大。,a,16,天线调配网络的工作原理及调试,4、塔底预调网络 图一所给电路是典型的双频共塔电路，二部发射机分别使用自己的馈线把高频已调波送到天调室。图中天线底部加有串联元件和并联元件，合称为预调网络或天线底负荷，其实质是一个型网络。之所以要加预调网络，原因是双频共塔时，两频通常相隔较远，铁塔底部输入电阻Ra相差很大，如果把二个信号直接从底部分开，则可能其中一路的阻塞电路的视在功率很大，匹配电路的视在功率也很大，不但加大

8、了损耗，也增加了不稳定因素，且两路信号的铁塔电压相差较多，泄漏电压相差也大，容易造成串音。为此，可在公共输入端和天线之间加入型预调网络，使输入等效阻抗值发生变化，从而降低双工网络的视在功率，并使塔底电压相近。,a,17,天线调配网络的工作原理及调试,塔底预调网络的调整（1）调整L使得两共塔频率实部相等或尽量接近。（2）调整C使得两共塔频率虚部相等或尽量接近，且低频率的发射机那边要虚部为正负，高频率的虚部要为正。,a,18,天线调配网络的工作原理及调试,5、双频共塔网络的阻塞电路阻塞网络的作用是阻止共塔频率的信号进入本发射机。 中波广播的信号除了载频外还有上下边频信号，阻塞网络一是要通过本频信号

9、，二是要阻塞它频信号。通过本频时阻抗不要过大，阻塞它频时，不但要在它频处呈现很大阻抗，而且要在它频的上下边频处也要呈现较大的阻抗。,a,19,天线调配网络的工作原理及调试,阻塞网络的几种形式：（1）串接在电路中的并联谐振 如图二，串接在电路中的LC并联谐振电路是双频共塔网络中比较常见，用的比较多的电路形式。它的优点是，电路简单，调试方便。缺点是元件上的视在功率较大，对后面的匹配电路设计影响较大。,a,20,天线调配网络的工作原理及调试,阻塞网络的元件由于通过电流而产生的视在功率和由于阻塞电压而产生的视在功率叠加，所以与其它元件相比，视在功率是相当大的。,a,21,天线调配网络的工作原理及调试,

10、理论证明，在以f0为中心的频带内，为使阻抗达到某值以上，必须加大0L=1/0c的值，也即加大L，减小C值。在实际使用过程中，当阻塞线圈发热，也应当适当的加大L，减小C值。如把f0给定在500KHz至1600KHz的范围内，当带宽定为f=10KHz时，为使阻塞阻抗为5K,则LC的值可参考表一。,a,22,天线调配网络的工作原理及调试,阻塞网络的阻抗需要多少欧姆以上才能阻止另一个广播信号呢？这要由广播发射机的种类，两个共塔频率的频率比以及匹配电路等条件来决定，不能一概而论。若阻塞阻抗对载波在10千欧以上，对边带波在5千欧以上，从实际经验来看，不会出现由于另一电波泄漏引起的特性变坏和交叉调制的问题。

11、,a,23,天线调配网络的工作原理及调试,阻塞网络的调试 第一步：断开阻塞网络的前后电路，将阻塞网络独立出来，打开A点或B点，将仪器测试夹夹在打开的LC两端，测其LC串联谐振。调L使仪表的R=0，X=0。在仪器的显示屏上光标在短路点位置。 第二步：连接断开的点，将仪器测试夹夹在AB两端，测其并联谐振，仪器的R和L无数字显示（超出显示范围）。此时应看角，微调L使得=0或360，仪器显示屏上光标在开路点位置。,a,24,天线调配网络的工作原理及调试,第三步：连接好所有电路，调试好匹配电路，开机观察两个共塔频率是否相互有影响，如有影响，关机微调之。反复关机-微调-开机，直至调好为止。（2）先串联后并

12、联串接在电路中的并联谐振，如图三和图四,a,25,天线调配网络的工作原理及调试,调试图三的调试：断开A、B点前后电路，即将阻塞网络独立出来。打开A点、B点，测谐振频率为载频的L0C0串联谐振，调整L0使得仪表显示R=0和X=0。将L接入，测谐振频率为阻塞频率（L+L0）C的串联谐振，调整L使得仪表显示R=0和X=0。连接AB点，测谐振频率为载频的L0C0串联谐振， 微调L0使得仪表显示R=0和X=0。测谐振频率为阻塞的并联谐振，微调L,使得=0或360图四的调试步骤同图三。,a,26,天线调配网络的工作原理及调试,六、匹配电路 匹配网络有三种形式，形、T形、形。 其中形又分为正形和到形，他们元

13、件的计算式和使用的场合是不一样的。 1、形网络：形网络比较简单，只有两个元件，理论上讲形网络可以将任意阻抗匹配到我们需要的阻抗上。为了保证调配网络具有合适的滤波度，工作品质因数Q通常要求在2-6之间。在满足Q值前提下，当RZ0（发射机输出阻抗，也即馈线阻抗）时，选用正形；当RZ0（发射机输出阻抗，也即馈线阻抗）时，选用到形；,a,27,天线调配网络的工作原理及调试,2、形网络由三个元件组成，把串联臂的电感或电容看成两个电感或电容的串联，那么形网络就可看成一个到和正网络的串联。当需要匹配的匹配点的阻抗Z=R+jX,Q=X/R，不满足Q值在2-6之间，同时X2R时选用形网络。,a,28,天线调配网

14、络的工作原理及调试,3、 T形网络也由三个元件组成，把并联臂的电感或电容看成两个电感或电容的并联，那么T形网络就可看成一个正和到网络的串联。当需要匹配的匹配点的阻抗Z=R+jX,Q=X/R，不满足Q值在2-6之间，同时(Q*Q+1)*R 5时选T形网络。,a,29,天线调配网络的工作原理及调试,4、阻抗圆图 阻抗圆图是我们设计和调试网络重要的图解工具。（1）串联电路与并联电路的相互变换 有一个电阻为R，电抗为X的并联电路（下面凡并联电路的元件，都在符号的右上角加），将它等效为一个串联电路（如图），其电阻为R，电抗为X，它们之间的关系可用下式表示：,a,30,天线调配网络的工作原理及调试,它们之

15、间的关系可用下式表示：1/R+1/X=1/(R+jx).1将上式有理化，并取等式两边的实部与虚部分别相等，经变形后的到下列等式。(R-(R/2)2+X2=(R/2)22(R2+(X-(X/2)2=(X/2)2 3式2所表示的是在以R,X为直角坐标系中，以(R/2,0)为圆心，以R/2为半径的圆。式3所表示的是在以R,X为直角坐标系中，以(0,X/2)为圆心，以X/2为半径的圆。,a,31,天线调配网络的工作原理及调试,我们把2式所确定的圆，称为电阻圆，把3式确定的圆，称为电抗圆。任何一个阻抗，在复平面上都可以找到它对应的点。例如，有一个阻抗为Z1=R1+jX1，它在阻抗圆图上位置如右图。在Z1

16、点，向R轴做垂线，得交点R1。此为Z1串联电阻。向X轴做垂线，得交点X1。此为Z1串联电抗。连接直线O Z1，以Z1点为垂足作直线，交R轴R1，即为Z1的并联电阻；交X轴X1，即为Z1的并联电抗。,a,32,天线调配网络的工作原理及调试,（2）在图上利用串联与并联的转换关系，当L、C并联或串联在阻抗Z上时，可以求出Z的变化轨迹。阻抗Z1串联上L或C时，阻抗在图上的移动。 当Z1串联电感L时，因为串联电阻不变，只是电抗增大，故Z1点沿R=R1直线向上移动。 当Z1串联电容C时，因为串联电阻不变，只是电抗减小，故Z1点沿R=R1直线向下移动。,a,33,天线调配网络的工作原理及调试,阻抗Z1并联上

17、L或C时，阻抗在图上的移动。 当阻抗Z1并联L时，因为并联电阻不变，只是电抗减小，所以Z1点逆时针转动。 当阻抗Z1并联C时，因为并联电阻不变，只是电抗Z增大，所以Z1点顺时针转动。,a,34,天线调配网络的工作原理及调试,（3）如右图，如何将阻抗点Z1通过串，并元件移动到匹配点Z0上呢？ 我们只有将Z1点通过串，并元件移动到（1）、（2）、（3）、（4）号线，任何线段上，就可通过串，并元件，移动到匹配点Z0。例如，我们要将Z1移动到匹配点Z0。它可以有很多种路径。从图中我们可以看到，Z1所在的圆比匹配圆Z0小。如果采用路径Z1-a-Z0就可完成匹配。它对应的电路如右图a。如果采用路径Z1-b

18、-Z0也可以完成匹配。它对应的电路如右图b。,a,35,天线调配网络的工作原理及调试,图a、图b就是我们称之为正型的匹配网络。因为Z1在匹配圆的内部，要想匹配必须要增大所在的圆，使Z1所在的圆等于匹配圆。这也是在正网络中，在满足Q值的情况下，要求RR0的原因。,a,36,天线调配网络的工作原理及调试,如果路径为Z1-c-h-Z0它对应的电路如图e。如果路径为Z1-d-g-Z0它对应的电路如图f。如果路径为Z1-p-Q-Z0它对应的电路如图g。如果路径为Z1-m-t-Z0它对应的电路如图h,a,37,天线调配网络的工作原理及调试,总结：1、在阻抗圆图上， 串联电感阻抗点Z0，沿R=R0的直线向上

19、移动。2、串联电容阻抗点Z0，沿R=R0的直线向下移动。3、并联电感阻抗点Z0，沿逆时针方向旋转。4、并联电容阻抗点Z0，沿顺时针方向旋转。,a,38,天线调配网络的工作原理及调试,5、匹配网络的调整（1）型网络的调整正型网络的调整正型网络是先串联元件，后并联元件的形式。一般采用图b的形式比较多。那是因为是从防雷的角度考虑的。由于电容型号是固定的，一般电容再串联一个电感来代替单个电容。调试时先调整并臂电感，使得X=0，看R的大小。如RR0，说明阻抗点在匹配圆外，需减小阻抗圆。反复以上步骤，最终调整到R=R0，X=0。,a,39,天线调配网络的工作原理及调试,2、到型网络的调整到型网络是先并联元

20、件，后串联元件的形式。一般采用图d的形式比较多。由于电容型号是固定的，一般电容再串联一个电感来代替单个电容。采用此电路，一方面是从防雷的角度考虑，另一方面并臂的串联谐振可以起到滤波的作用。调试时先调整并臂电感，使得R=R0，在调整串臂电感，抵消虚部使得X=0。型网络是网络匹配调整的基础。,a,40,天线调配网络的工作原理及调试,（2）、T型网络的调整T型网络可以看做正型和到型的串联。对于图e的形式，通过调整两个串臂电感就可完成。首先调整馈线端电感，使得X=0，再看R的大小，当RR0时同理。对于图f的形式，通过调整两个串臂电感就可完成，方法同图e。也可通过调整并臂电感和馈线端的串臂电感完成匹配，

21、方法同倒型。,a,41,天线调配网络的工作原理及调试,（3）型网络的调整型网络可以看做倒型和正型的串联。对于图g的形式，通过调整两个电感就可完成。首先调整馈线端并臂电感，使得X=0，再看R的大小，当RR0时同理。对于图h的形式，通过调整两个并臂电感就可完成，首先调整馈线端电感，使得X=0 ，再通过调整天线端电感来改变阻抗圆的大小。,a,42,天线调配网络的工作原理及调试,七、高频回馈的抑制（1）高频回馈对发射机的影响每一个中波台的技术人员都知道，当还有别的中波发射机在工作时，要检修另一部已关掉一切电源的中波发射机的末级槽路时，必须把末槽对地短路，否则末槽有高频电压，很容易灼伤身体。原因是什么呢

22、？因为天线有互易性，高大的发射天线同样也是性能良好的接收天线，当本台的其它天线正在工作，或距离较近的大功率电台还在工作时，该天线就会接收到较高的高频电压，此外，一些中波台的馈线采用架空平行架设，两条明线式馈线较长距离处于平行状态，一条馈线上的高频电压会感应到另一条馈线上，从天线和馈线上感应产生的高频电压通过馈线逆向输回发射机的输出槽路。这种情况，我们称为高频回馈。这个感生的高频电压对每部发射机来说总是存在的。只是有的小些，有的相当大，小功率发射机临近大功率发射天线时，可以达到甚至超过该发射机的输出电压。,a,43,天线调配网络的工作原理及调试,对于电子管机而言，高频回馈的负面影响主要是串音，因

23、为末级电子管本身都能耐受较高电压和电流，而且每个管子承受的热损耗都比较大，但电子管的非线性及其输入阻抗高，容易在末槽产生出明显的互调产物（串音）对于固态机而言，由于管子工作与开关状态，内阻低，虽也会产生杂频和串音，但比电子管不明显。高频回馈电压对固态机的危害主要有两个方面。一是回馈电压送到功放电路，该电路工作于丁类开关状态，要求激励波形具有陡峭的前后沿，以减小管子的功耗，回馈严重时，回馈的电压与本机激励电压叠加在一起，会破坏激励波形，有可能是管子功耗过大，瞬间损坏大量的MOSFET。而且也会由于本机激励与外界回馈电压相叠加，使欠激励、过激励监测电路难以正常工作。另一方面，回馈电压过大时，将使驻

24、波比监测电路报警与动作，机器瞬断或自动关机，造成播音缺字或中断。因此，对固态机而言，必须采取措施抑制从天线方向返送回来的射频电压，无论这个电压是匹配不良所产生的反射，还是天馈线感生高频电压而产生的回馈。,a,44,天线调配网络的工作原理及调试,（2）并接串联谐振滤波器1、工作原理 LC串联谐振在吸收频率上，在和Z 并联谐振在载频上。对于吸收频率可以通过LC 入地。对于载频，因是并联谐振则阻抗很大，我们一般近似的认为开路。那么Z在什么情况下是电感，什么情况下是电容呢？不管串联谐振也好，还是并联谐振。 当0L=1/(0C)时电路谐振。当载频频率f大于吸收频率f0即f f0 时，串联电路程感性，则Z

25、为电容，同理当ff0 时,串联电路程容性，则Z为电感。,a,45,天线调配网络的工作原理及调试,当有多个频率需要吸收时，可采用如图的电路形式。其中f1、f2为吸收频率，Z为补偿元件。f1支路串联谐振在吸收频率f1上，f2支路串联谐振在吸收频率f2上，再和Z并联谐振在载频上。当载频为f0，吸收频率为f1、f2，且f1f0f2,如果设计合理则可省去补偿元件Z。该电路的优点是所用元件少，缺点是元件上的电流较大，在元件的选取上要给予充分的考虑。另一个缺点是，调试难度较大。还有一个缺点是，任何一个元件参数的变化，将影响吸收的效果，并对匹配造成影响。,a,46,天线调配网络的工作原理及调试,2、调试将吸收

26、网络从电路中断开，将串联谐振支路独立出来，将频率设定在吸收频率上，测其串联谐振，调整串联电感，使R=0，X=0。再将并联元件接入电路，频率设定在载频上，调整Z，使得=0或360此时R与X超出范围，无显示。,a,47,天线调配网络的工作原理及调试,（3）先并联后串联并接在电路中的谐振滤波器1、工作原理：LC并联谐振在载频f0上，在与补偿元件Z串联谐振在所吸收的频率上f1。当吸收频率大于载频即f1f0时，并联谐振在f1上显容性，等效为一个电容，此时Z为电感。当吸收频率小于载频即f1f0时，并联谐振在f1上显感性性，等效为一个电感，此时Z为电容。该电路的优点是，电路独立，当并联谐振调的足够精确，接入

27、电路后，对整个天调网络影响较小，调试也比较简单。缺点是，只能吸收单个频率，元件数量多，占用安装空间大。,a,48,天线调配网络的工作原理及调试,2、调试将吸收网络从电路中独立出来，断开串联元件，打开并联谐振的一端，频率设定在载频上，测其串联谐振，调整并联电感，使得R=0、X=0。再恢复并联，测其并联谐振，微调并联电感，使得=0或360。接入串联元件，频率设定在吸收频率上，调整串联元件，使得R=0、X=0。,a,49,天线调配网络的工作原理及调试,（4）高频回馈网络对发射机频响的影响 中波发射机发送的是以载频为中心，上下宽度为8-10KHz的已调波信号，当需要抑制的高频回馈信号的频率比较接近本机

28、频率时，天调网络所增加的阻、漏网络在抑制回馈信号的同时，有可能对本机通带内不同频率呈现不同阻抗。发送设备的频率特性因受其影响而变坏。检查天调网络是否对频响产生不良影响的方法 1、发射机接假负载，测发射机频响，然后再接天线测频响，对比两组数据，就可发现问题。2、 在馈线的始端或终端接入仪器，看驻波比曲线，在驻波比1.3以下查看带宽。,a,50,天线调配网络的工作原理及调试,天调网络的联调,a,51,天线调配网络的工作原理及调试,a,52,天线调配网络的工作原理及调试,八、在没有仪器的情况下如何调整中波天调网路 当一个中波天调网络调试好后，随着季节的变化，天线阻抗将发生变化，造成网络输出阻抗发生变

29、化。当调谐发射机阻抗微调旋钮已无法使发射机反射功率调整到0位时，就要及时的调整天调网络的匹配电路。由于阻抗测试仪器昂贵，中波台很少配备。那么在没有仪器的情况下如何调整匹配网络呢？如果我们知道天调网络与馈线接口处即网络输出端，阻抗的电阻部分与馈线特性阻抗相比，是增大还是减小，电抗部分是感性还是容性，那么我们就可以根据网络的匹配形式，发射机反射功率指示，对天调网络作出相应的调整，直至符合要求。这一切都是建立在对发射机输出网络和天调网络各部分作用比较熟悉的基础上的。,a,53,天线调配网络的工作原理及调试,（1）、天调网络匹配部分的作用和匹配形式：1、作用：我们知道中波天线的阻抗是天线高度和频率的函

30、数，当天线高度确定后，天线阻抗就成为了频率的函数。不同的频率，天线阻抗是不同的。天调网络除了要具有防雷、抑制高频回馈、阻塞它频外，最重要的作用就是要把天线阻抗变化为馈线的特性阻抗。2、匹配形式：天调网络的匹配形式有正型、倒型、T型、型几种形式。每种形式使用的场合是不同的。型匹配网络：从原理上讲，型网络可以对任意阻抗进行转换，为了保证天调网络具有一定的带宽，天调网络必须满足Q值的要求。因为型网络只有两个元件组成它的Q值是不能变化的，在满足网络Q值的前提下才可以使用。假设要将Z=R+jX转化为Z=W，当馈线特性阻抗W R时只能选用正型网络、当W R时一般地选用倒型网络。我们通过天调网络的匹配形式是

31、正型网络还是倒型网络就可判断出要匹配的阻抗电阻部分是大于W，还是小于W。,a,54,天线调配网络的工作原理及调试,T型匹配网络：T型网络可以对任意阻抗进行转换，由于增加了一个串臂元件它可以看作是倒型网络和正型网络串联组成的，它可以通过选取不同的元件值来改变Q值，满足网络对Q值的要求。型匹配网络：型网络也可以对任意阻抗进行转换，由于增加了一个并臂元件它可以看作是正型网络和倒型网络串联组成的，它也可以通过选取不同的元件值来改变Q值，满足网络对Q值的要求。,a,55,天线调配网络的工作原理及调试,3、匹配网络在阻抗园图上的变化轨迹：阻抗园图是调整网络的得力工具，要想调试匹配网络就必须了解阻抗园图，知

32、道阻抗点的变化轨迹。右图示出了几种匹配形式在园图上的变化轨迹。当路径为a-b-w时，是正型网络，串臂为电感，并臂为电容；当路径为c-f-w时，是倒型网络，并臂为电容，串臂为电感；当路径为a-c-f-w时，是T型网络，两个串臂元件为电感，并臂元件为电容；当路径为c-d-e-w时，是型网络，两个并臂元件是电容，串臂元件是电感。总之不同的路径对应不同的匹配电路形式，不同的电路形式决定了阻抗点的运行轨迹。,a,56,天线调配网络的工作原理及调试,（2）、发射机输出网络的组成和各部分的作用1、组成和作用：全固态发射机输出网络，主要由带通滤波器、谐波滤波器和阻抗微调电路构成。结构方框图如图一所示。具体电路

33、如图二所示。带通滤波器：带通滤波器由图二中的L101、L102、C101、C102、C103构成。主要是完成放大器产生的基波电压的输出，并虑出其它杂波。它除了兼备通带、阻带要求外，还有阻抗变换的作用，将电压合成输出阻抗变换到需求的馈线阻抗。,a,57,天线调配网络的工作原理及调试,谐波滤波器：谐波滤波器由L105、C104组成。全固态发射机其功放桥是工作于开关状态，其输出电压波形只有奇次谐波，其中三次谐波能量最大。全固态发射机为了很好的抑制谐波向外辐射使发射机具有较好的稳定性，避免调制边频造成负载变化的影响，滤波器Q值取得较低，这就造成滤波器对三次谐波抑制程度不够理想。为了保证发射机的谐波衰减

34、量，因此在阻抗微调电路中插入三次谐波滤波器。阻抗微调电路：阻抗微调电路由L103、L104、L105、C104组成。其中L103、L104就是发射机上的两个微调旋钮。它的作用是当天线阻抗发生变化时，网络输出阻抗将产生变化，通过调节L103、L104使得馈线与发射机相匹配。串臂L104的作用是调载，L103的作用是调谐。全固态发射机的阻抗微调电路通过巧妙的设计，它集阻抗微调、三次谐波虑除及相移防雷功能于一体。,a,58,天线调配网络的工作原理及调试,（2）、微调电路的调整原理：微调网络是一个T型网络。其中并臂是由三次谐波滤波器组成。对于基波来说它可以等效为图三的形式。由于微调电路兼有防雷的作用，

35、实际上它是一个45相移角的T型网络。元件的取值与发射机的频率有关，但各元件的阻抗值是固定的。当馈线特性阻抗为50欧姆时，各元件在工作频率上的阻抗值为（计算略）： XL103=XL104=20.7 ；Xc70.6625 当我们把馈线端的阻抗看作R+jX时，对微调网络来说它相当于串联在电路中，如图四所示。R、X 取不同值时XL103、XL104 的取值是不同的。表一列出R60、X取-1010时XL103、XL104 的取值。表二列出R40、X取-1010时XL103、XL104 的取值。,a,59,天线调配网络的工作原理及调试,a,60,天线调配网络的工作原理及调试,a,61,天线调配网络的工作原

36、理及调试,从表一、表二可以看出当馈线阻抗电阻部分变化20，即R=40、R=60，电抗部分不变时，调载线圈L104只增大了22-20.71.3。调谐线圈在R=40时减小20.7-9.4310.27；在R=60时增大29.95-20.79.25。当馈线端电抗部分变化时，L104随着电抗变化而反方向变化,以保证XL104+X=22。L103的取值只与R有关，当R增大时它增大，R减小时它减小。只要R、X的变化而引起的L103、L104的变化在L103、L104的调谐范围内就可保证发射机反射功率为0。(3)天调网络的调整：天调网络的调整在没有仪器的情况下是很困难的，因为不知道网络输出端阻抗变化的情况。即

37、不知道电阻部分是比馈线特性阻抗增大了还是减小了，电抗部分是容性还是感性。如果我们知道了变化情况，就可根据网络的匹配形式，利用发射机反射功率指示进行调整。前已述及，天调网络的变化，可以通过发射机调载、调谐线圈来进行微调的。调载、调谐线圈的变化情况，可以反映出网络的变化情况，即：调载线圈（L104）增大，网络输出阻抗电抗部分呈容性。调载线圈（L104）减小，网络输出阻抗电抗部分呈感性。调谐线圈（L103）增大，网络输出阻抗电阻部分大于馈线特性阻抗。调谐线圈（L103）减小，网络输出阻抗电阻部分小于馈线特性阻抗。因此我们可以根据调载和调谐线圈的变化情况来对天调网络进行调整。,a,62,天线调配网络的

38、工作原理及调试,第一步：发射机在假负载上开机，调整两个微调线圈使反射功率为0，记下此时两个微调线圈的位置。第二步：事先根据发射机的功率与馈线的特性阻抗，计算在匹配状态下的电流值I=P/W，在发射机与馈线端，天调网络与馈线端各串接一只高频电流表，发射机在天线上开机，调整两个微调线圈使反射功率为0，看此时两个微调线圈的变化情况。根据调谐线圈的情况可以判断网络电阻部分的变化情况。根据网络端的电流表电流与匹配状态下电流的大小比较也可判断网络的电阻情况，并可以具体计算出网络的输出电阻R=P/I2。根据调载线圈的变化情况，可以判断网络电抗部分的情况。,a,63,天线调配网络的工作原理及调试,第三步：根据网

39、络的匹配形式，对网络进行调整。1、正型网络的调整：正型网络的电路形式如图五所示。 a : X为容性时，减小L2。此时根据电流表找到电流最小点，计算电阻值R。当R不等于W时，调节L1。反复重复以上步骤，直至发射机两个微调旋钮在假负载位置。 b : X为感性时，增大L2。重复上面步骤。,a,64,天线调配网络的工作原理及调试,2、倒型网络的调整：倒型网络的电路形式如图六所示。 a : 根据电流表计算R值或根据调谐线圈判断R与W的关系，当RW馈线端呈容性时，减小L1；呈感性时增大L1。反复调节直至R=W. b : X为容性时，增大L2，为感性时，减小L2。反复调节直至发射机两个微调旋钮在假负载位置。

40、 3、T型网络的调整：T型网络的电路形式如图七所示。 T型网络可以看作是倒型和正的串联，因此调试方法同倒型网络的调整。只不过当无论如何调整R都不等于W时，就要调整前面的串臂元件L。再重复前面的调整步骤。,a,65,天线调配网络的工作原理及调试,4、型网络的调整：型匹配网络可以看作是正型和倒的串联，因此调试方法同正型。如果馈线的特性阻抗和发射机的输出阻抗严格的相符，当网络调整完毕后，串接在发射机和馈线的电流表指示与串接在网络和馈线的电流表指示应该是相等的。但由于馈线的特性阻抗有可能有偏差，可能两电流表指示不等，但不应相差太大。检查匹配好坏与否最重要的一点是看发射机上的两个微调旋钮是否与在假负载上

41、的位置相同或接近。（4）注意事项：在没有仪器的情况下调整天调网络需注意以下几个方面：要多人配合，严格分工，联络要畅通。机房人员要听从天调室人员指挥，确认无误后方可开机，开机时先开小功率，边调节微调旋钮边加大功率，直至满功率。并将旋钮情况告知天调室人员。天调室人员在调整网络前，要事先对要调整的线圈作记号，以便调试不好时恢复。在每次调试前，一定要确认机器关闭，并用短路线短路天线，以防被高频电流击伤。调试完后拿开短路线，在通知机房开机。,a,66,天线调配网络的工作原理及调试,小结：固态机对网络要求比较严格，特别是中心部分台站主备机都是固态机，以后中心所有台站备机也更换为固态机已是大势所趋。因此天调网络的调整维护就显得更加重要。只要我们认真总结记录天线随季节变化的规律，了解天调网络和发射机输出网络的工作原理，掌握调试技巧，各台站自行调整网络是完全可行的。,