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[摘 要]文章介绍了原有中波发射机双频共塔天线调配网络中存在的问题，提出了新天线调配网络的改造方案，对新方案的设计原理、系统组成及调试进行了分析和介绍，最后介绍了改造后的使用效果。
[关键词]中波双频共塔；天线调配网络；存在问题；
中图分类号：TN93 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0141-01
1.前言
我机房现有10kW全固态中波发射机八台，播出四个中波频率，担负着中央台和国际台对北京地区的广播覆盖任务，其中1251kHz与1053kHz为双频共塔，这套天线调配网络是十多年前安装调试的，由于当时条件所限没有建造调配室，并且调配网络中的调配电容均为瓷饼电容，在日常的使用中瓷饼电容有着明显的缺陷，存在如下安全播出隐患。
（1）瓷饼电容的参数受外界环境的影响很大。在使用过程中我们发现瓷饼电容参数随外界温度的变化很大，尤其是夏、冬两季最为明显。在这两个季节里电容的参数在一天之中变化都很大，我们做过一些实验，在夏季将瓷饼电容放到室外一段时间后测量电容参数，发现在高温环境下和室温环境下相比电容参数变化很大，最大的变化可达到标称的15%。由于这些变化机房技术人员在夏、冬两季需要频繁的调整网络参数。另外，这些变化也严重影响着发射机的工作状态，大大降低了发射效率，对机房的安全播出也产生了威胁。
（2）由于制作工艺的限制，瓷饼电容的连接部分容易脱落。在我们日常维护过程中发现，瓷饼电容的连接部分很容易产生裂纹，严重的情况下会打火脱落，如果发现不及时就会造成发射机停播，对机房的安全播出同样也是极大地隐患。
综上所述，我机房决定对现有天线调配网络进行升级改造
2.中波发射机双频共塔天线调配网络改造方案
2.1 改造方案的选择
中波发射机双频共塔天线调配系统主要包括：匹配网络、阻塞网络和陷波网络。我们首先考虑的是网络的稳定性，为了减少外界环境对天线调配网络的影响我们此次改造增建了调配室，另外天线调配网络中的调配电容对调配网络起了决定性的影响，因此将天线调配网络中的瓷饼电容更换为真空可调电容无疑是最为简单有效的方案。
相对于瓷饼电容真空电容有着明显的优势：
（1）真空可调电容参数随外界温度变化不明显，调配网络整体参数随温度变化不会有太大的改变，降低了外界温度对发射机状态的影响。这样既降低了技术人员的劳动强度，又使发射机的状态稳定。
（2）真空可调电容抗高压能力强。相对于瓷饼电容，真空电容的抗高压能力更强，增加了调配网络的稳定性，大大降低了机房安全播出的隐患。
（3）真空可调电容的容值参数相对于瓷饼电容更加线性，容值参数可以线性调整，有利于调配网络的微调。
为此，我机房技术团队商量决定，根据实际情况，在原有调配网络电感线圈不变的基础上，将原调配网络瓷饼电容升级改造为真空可调电容，并对新调配网络进行重新布局和调整，提高天线调配网的整体性能。
2.2 新天线调配网络的设计
根据两个频率之间的关系以及两个频率各自的天线阻抗情况，我们设计了如图1所示的新天线调配网络。
根据实际测试我们得到两个频率的天线阻抗分别为：1251kHz的天线阻抗为30-j35；1053kHz的天線阻抗为76-j84，由于我机房10kW中波机的输出阻抗为50欧姆，1251kHz天线阻抗相对较小不利于网络的调配，所以我们在1251kHz端串入电感L16用来提高1251kHz端的阻抗，这样在调配的过程中便于调整。由于我机房地处电磁环境相对复杂，周围有720kHz和900kHz节目播出，因此陷波网络主要作用于720kHz和900kHz，消除两个频率对发射机的影响。
下面对新天线调配网络进行介绍：
（1）1251kHz调配网络，此端调配网络有陷波网络，匹配网络，阻1053kHz的阻塞网络。其中陷波网络由C11、C12和L11组成陷720kHz网络，C13、C14和L12组成陷900kHz网络，C16和L15组成阻1053kHz的阻塞网络，L13和C15组成匹配网络，使调配网络阻抗为50欧姆与发射机输出阻抗匹配。
（2）1053kHz调配网络，此端调配网络有陷波网络，匹配网络，阻1251kHz的阻塞网络。其中陷波网络由C21、C22和L21组成陷720kHz网络，C23、C24和L22组成陷900kHz网络，C27和L24组成阻1251kHz的阻塞网络，L23和C25组成匹配网络，使调配网络阻抗为50欧姆与发射机输出阻抗匹配。
2.3 对新天线调配网络进行调试
（1）对1251kHz端调试：
首先，进行阻塞网络调试，因为1251kHz与1053kHz双频共塔，因此1251kHz端要对1053kHz进行阻塞，断开图1中C点，测试C点向1251kHz发射机端的阻抗，调整L15与C16，使之并联谐振与1053kHz，对1053kHz形成高阻，起到阻塞1053kHz作用；
其次，进行陷波网络调试，断开图1中A点，调整C11与L11使之并联谐振与1251kHz，再调整C12对720kHz形成串联谐振，起到陷720kHz作用，断开图1中B点，调整C13与L12使之并联谐振与1251kHz，再调整C14对900kHz形成串联谐振，起到陷900kHz作用；
最后，连接好整个网络，调整L13和C15，使调配网络阻抗为50欧姆，与发射机输出阻抗匹配。
（2）对1053kHz端调试：
首先，同样进行阻塞网络调试，1053kHz端要对1251kHz进行阻塞，断开图1中F点，测试F点向1053kHz发射机端的阻抗，调整L24与C27，使之并联谐振与1251kHz，对1251 kHz形成高阻，起到阻塞1251kHz作用；
其次，进行陷波网络调试，断开图1中D点，调整C21与L21使之并联谐振与1053kHz，再调整C22对720kHz形成串联谐振，起到陷720kHz作用，断开图1中E点，调整C23与L22使之并联谐振与1053kHz，再调整C24对900kHz形成串联谐振，起到陷900kHz作用；
最后，连接好整个网络，调整L23和C25，使调配网络阻抗为50欧姆，与发射机输出阻抗匹配。
2.4 进行开机实验
天线调配网络安装、调试结束后，进行发射机开机实验，先开1251kHz发射机，缓慢加功率观察发射机运行状态，记录发射机入射功率、发射功率和天线零位等数据，再开1053kHz发射机，缓慢升功率，在升功率的同时密切关注两部发射机之间的影响。当确保天线调配网络达到设计指标后，还要进行满调幅24小时负载实验，检验调配网络的抗压性。
3.改造后的使用效果
整个新的天线调配网络正式投入使用已经接近一年的时间了，在使用过程中经受了夏、冬两季外界温度变化对新系统的考验，也经受了长时间、满功率、满调幅播出对新系统的考验，改造工程中的每个设备和整个系统都达到设计要求，播出效果良好，大大提高了我机房安全传输发射的稳定性。
[关键词]中波双频共塔；天线调配网络；存在问题；
中图分类号：TN93 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0141-01
1.前言
我机房现有10kW全固态中波发射机八台，播出四个中波频率，担负着中央台和国际台对北京地区的广播覆盖任务，其中1251kHz与1053kHz为双频共塔，这套天线调配网络是十多年前安装调试的，由于当时条件所限没有建造调配室，并且调配网络中的调配电容均为瓷饼电容，在日常的使用中瓷饼电容有着明显的缺陷，存在如下安全播出隐患。
（1）瓷饼电容的参数受外界环境的影响很大。在使用过程中我们发现瓷饼电容参数随外界温度的变化很大，尤其是夏、冬两季最为明显。在这两个季节里电容的参数在一天之中变化都很大，我们做过一些实验，在夏季将瓷饼电容放到室外一段时间后测量电容参数，发现在高温环境下和室温环境下相比电容参数变化很大，最大的变化可达到标称的15%。由于这些变化机房技术人员在夏、冬两季需要频繁的调整网络参数。另外，这些变化也严重影响着发射机的工作状态，大大降低了发射效率，对机房的安全播出也产生了威胁。
（2）由于制作工艺的限制，瓷饼电容的连接部分容易脱落。在我们日常维护过程中发现，瓷饼电容的连接部分很容易产生裂纹，严重的情况下会打火脱落，如果发现不及时就会造成发射机停播，对机房的安全播出同样也是极大地隐患。
综上所述，我机房决定对现有天线调配网络进行升级改造
2.中波发射机双频共塔天线调配网络改造方案
2.1 改造方案的选择
中波发射机双频共塔天线调配系统主要包括：匹配网络、阻塞网络和陷波网络。我们首先考虑的是网络的稳定性，为了减少外界环境对天线调配网络的影响我们此次改造增建了调配室，另外天线调配网络中的调配电容对调配网络起了决定性的影响，因此将天线调配网络中的瓷饼电容更换为真空可调电容无疑是最为简单有效的方案。
相对于瓷饼电容真空电容有着明显的优势：
（1）真空可调电容参数随外界温度变化不明显，调配网络整体参数随温度变化不会有太大的改变，降低了外界温度对发射机状态的影响。这样既降低了技术人员的劳动强度，又使发射机的状态稳定。
（2）真空可调电容抗高压能力强。相对于瓷饼电容，真空电容的抗高压能力更强，增加了调配网络的稳定性，大大降低了机房安全播出的隐患。
（3）真空可调电容的容值参数相对于瓷饼电容更加线性，容值参数可以线性调整，有利于调配网络的微调。
为此，我机房技术团队商量决定，根据实际情况，在原有调配网络电感线圈不变的基础上，将原调配网络瓷饼电容升级改造为真空可调电容，并对新调配网络进行重新布局和调整，提高天线调配网的整体性能。
2.2 新天线调配网络的设计
根据两个频率之间的关系以及两个频率各自的天线阻抗情况，我们设计了如图1所示的新天线调配网络。
根据实际测试我们得到两个频率的天线阻抗分别为：1251kHz的天线阻抗为30-j35；1053kHz的天線阻抗为76-j84，由于我机房10kW中波机的输出阻抗为50欧姆，1251kHz天线阻抗相对较小不利于网络的调配，所以我们在1251kHz端串入电感L16用来提高1251kHz端的阻抗，这样在调配的过程中便于调整。由于我机房地处电磁环境相对复杂，周围有720kHz和900kHz节目播出，因此陷波网络主要作用于720kHz和900kHz，消除两个频率对发射机的影响。
下面对新天线调配网络进行介绍：
（1）1251kHz调配网络，此端调配网络有陷波网络，匹配网络，阻1053kHz的阻塞网络。其中陷波网络由C11、C12和L11组成陷720kHz网络，C13、C14和L12组成陷900kHz网络，C16和L15组成阻1053kHz的阻塞网络，L13和C15组成匹配网络，使调配网络阻抗为50欧姆与发射机输出阻抗匹配。
（2）1053kHz调配网络，此端调配网络有陷波网络，匹配网络，阻1251kHz的阻塞网络。其中陷波网络由C21、C22和L21组成陷720kHz网络，C23、C24和L22组成陷900kHz网络，C27和L24组成阻1251kHz的阻塞网络，L23和C25组成匹配网络，使调配网络阻抗为50欧姆与发射机输出阻抗匹配。
2.3 对新天线调配网络进行调试
（1）对1251kHz端调试：
首先，进行阻塞网络调试，因为1251kHz与1053kHz双频共塔，因此1251kHz端要对1053kHz进行阻塞，断开图1中C点，测试C点向1251kHz发射机端的阻抗，调整L15与C16，使之并联谐振与1053kHz，对1053kHz形成高阻，起到阻塞1053kHz作用；
其次，进行陷波网络调试，断开图1中A点，调整C11与L11使之并联谐振与1251kHz，再调整C12对720kHz形成串联谐振，起到陷720kHz作用，断开图1中B点，调整C13与L12使之并联谐振与1251kHz，再调整C14对900kHz形成串联谐振，起到陷900kHz作用；
最后，连接好整个网络，调整L13和C15，使调配网络阻抗为50欧姆，与发射机输出阻抗匹配。
（2）对1053kHz端调试：
首先，同样进行阻塞网络调试，1053kHz端要对1251kHz进行阻塞，断开图1中F点，测试F点向1053kHz发射机端的阻抗，调整L24与C27，使之并联谐振与1251kHz，对1251 kHz形成高阻，起到阻塞1251kHz作用；
其次，进行陷波网络调试，断开图1中D点，调整C21与L21使之并联谐振与1053kHz，再调整C22对720kHz形成串联谐振，起到陷720kHz作用，断开图1中E点，调整C23与L22使之并联谐振与1053kHz，再调整C24对900kHz形成串联谐振，起到陷900kHz作用；
最后，连接好整个网络，调整L23和C25，使调配网络阻抗为50欧姆，与发射机输出阻抗匹配。
2.4 进行开机实验
天线调配网络安装、调试结束后，进行发射机开机实验，先开1251kHz发射机，缓慢加功率观察发射机运行状态，记录发射机入射功率、发射功率和天线零位等数据，再开1053kHz发射机，缓慢升功率，在升功率的同时密切关注两部发射机之间的影响。当确保天线调配网络达到设计指标后，还要进行满调幅24小时负载实验，检验调配网络的抗压性。
3.改造后的使用效果
整个新的天线调配网络正式投入使用已经接近一年的时间了，在使用过程中经受了夏、冬两季外界温度变化对新系统的考验，也经受了长时间、满功率、满调幅播出对新系统的考验，改造工程中的每个设备和整个系统都达到设计要求，播出效果良好，大大提高了我机房安全传输发射的稳定性。