中波发射三频共塔简要分析
梁沛苒
【摘要】洛阳中波转播台中波三频共塔的基本信息参数，发射技术天调网络设计进行了理论简要分析，简单概括了网络设计要点与要求以及计算公式等，并通过实际状况与理论结合，完成正常播出任务。
【关键词】三频共塔;阻塞网路;陷波网络
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.07..015
随着广播事业的发展，结合中波技术的特点和优势，利用中波发射技术进行无线信号覆盖也越来越广泛。单频单塔或者双频共塔的技术已经不能满足多个频率发射对于场地的需求。所以国内更多的发射台开始考虑使用三工网络。
三频共塔技术是使用一座发射天线同时发射三套不同频率的广播节目。在发射频率多、占地条件满足不了安装发射天线的发射台，该技术的应用，不但能解决多频率发射问题，同时还能节省大量的资金和土地面积。所以在不能增设铁塔及场地的情况下，三频共塔的实施比较符合洛阳中波转播台增设频率的要求。
1. 洛阳中波转播台三频共塔技术背景
洛阳中波转播台新增一部中波发射机，机器型号为DAM10KW，频率为1098KHz，生产厂家为陕西如意广播设备有限公司（762厂）。因台里已有六个频率三座铁塔，783KHz（10KW）和1143KHz（10kw）为76米的桅杆式天线的双频共塔（南铁塔），1557KHz（3KW）和846KHz（3KW）也为76米桅杆式天线的双频共塔（北铁塔），576KHz（10KW）和1053KHz（10KW）为并馈式天线的双频共塔。通过计算，为达到各个频率之间的比值均大于1.25，符合共塔的条件，所以对台内1557KHz（3KW）和846KHz（3KW）为76米桅杆式天线的双频共塔（北铁塔）与1098KHz（10KW）实行三频共塔的匹配网络设计。
洛阳中波台发射机输出馈线阻抗数值和利用网络分析仪测量的每个工作频率的天线阻抗数值如表1所示。
2. 三频共塔的技术要求
三频共塔技术对发射机的总功率、频率间隔、天线的特性阻抗以及台内其他频率相互之间影响都有要求。洛阳台三频共塔的铁塔4是高76m边宽0.5m的桅杆式拉线天线，天线在三个频率对塔的的阻抗分别为846KHz：28.5-j17.7Ω;1098KHz：80-j220Ω;1557KHz：600+j336.6Ω。三台发射机分别是1098KHz为10KWDAM发射机，846KHz与1557KHz为3KWPDM发射机，三个频率间隔相互比值都大于1.25。总发射功率为26kW。综上所述对三频共塔的实现，提供了重要的依据。但因台内三座铁塔之间的成直角三角形分布，且间距百米左右，为此做好相近频率之间的陷波网络与阻塞网络是很重要的。
三频共塔实现模型方框图如图1所示：
3. 三频共塔的实施方案
天调网络在中波广播发送设备系统中占有很重要的位置。特别是三频共塔网络，在设计时应该保证其具有高稳定性、可靠的防雷措施、良好的匹配状态。三频共塔网络一般是由防雷网络、预调网络、阻塞网络、匹配网络及抑制串扰网络组成。同時还要考虑元件的功率余量、耐压、耐流等情况，对于电容，可以采用串并联相结合的方式提高其耐压和耐流能力;对于电感，可使用较粗或者材质更好的线圈提高功率的耐受力和散热效果。
阻塞网络：当L、C并联回路在某个频率产生谐振时，谐振回路对该频率阻抗趋于无穷大。因此采用L、C并联回路作为阻塞网络。在实际设计当中，定值电容比可变电容更好购买与维护，然后先选定定值电容的电容值，然后再选适当的谐振线圈。在中波频段内，确定了电容C的值，就可以依据ω=2πf ω?=1/LC算出L的值。三频共塔中阻塞1098KHz为C=1750pf与L=14uH，C=750P与L=28uH;阻塞846KHz为C=1500PF与L=23.6uH;阻塞1557KHz为C=1000PF与L=10.5uH。
陷波网络：陷波网络形式一般有两种，第一种是采用LC电路串联对地谐振于串扰频率上，然后对地加补偿器件使之并联谐振于工作频率上，第二种是采用LC电路并联谐振于工作频率然后对地加补偿器件使之串谐于串扰频率上。这两种陷波电路的优点是不影响整个网络的匹配状态。图中多采用第一种LC串联电路。1098KHz上的1053KHz的吸收网络，1143KHz的吸收网络与电感L105并联谐振与1098KHz。同样用2πf=1/LC计算可得。
因为天线有互逆发性，发射天线同样也是良好的接收天线，当本台的其他发射天线正在工作或距离较远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，使机器不能稳定工作，甚至无法开机。因此必须采取措施抑制从天线方向反送回来的射频电压。一般可以根据高频回馈能量的大小，回馈频率与工作频率间隔的远近等因素。所以相邻铁塔的相近频率上也需要做1098KHz的吸收网络。分别在1143KHz与1053KHz前端增加陷波网络。但频率相近，距离相近，Q值很高。Q值很大时，VL=VC>>V的现象出现。这种现象导致电感器的绝缘和电容器中的电介质被击穿。最终确定将电容进行串并联结合，分压分流;电感更换为空心铜管，增加散热。后发射机与天调网络逐渐稳定，开机后正常运转。
4. 调试
设计出阻抗网络和匹配网络电抗元件后，根据实际情况，考虑高频分布参数的影响，合理布局安装完成后进行调试。第一步，用网络分析仪从天线端逐步向前调整，使发射机和天调网络匹配;第二步，开启任一部发射机，同时开启另外两部机的任一部，从发射机的显示屏或反射功率表上检测反射功率的大小，调节阻塞网络，使反射功率最小;第三步，由于第二步对阻塞网络的调整，使得匹配网络的数值发生了变化，重新微调输入阻抗，使匹配最好。经过认真调试后，三部机同时开启。经对三频共塔的三部发射机技术指标进行测试，全部技术指标均达到甲级机的标准。
三频共塔的理论设计与实际操作中会有一定的出入，在实际操作中，一定要结合情况进行适当地更改。在天调网络实施好后，日常的检修维护中尽量不要调整预调网络及阻塞网络。
5. 结语
经过设计安装调试后，对发射情况进行了监听测试，三部发射机的电声指标，均符合设计要求，场强测试也符合要求，至此，三频共塔网络圆满完成。目前条件下。由于场地、资金诸多方面的限制，三频共塔技术日益显出它的重要性。
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