高海拔地区大功率中波合成原理及并机网络调整工作频率方法

图1 DX-1000中波发射机六路合成网络原理

2.1 四分之一波长段原理

根据传输线理论，设分布参数的线段阻抗Zin，传输线的特性阻抗为Z0 ， 终端阻抗为Zl 所用波长λ，终端至输入点的距离为l 可以用下式表示：

(1)

当l=λ/4时代入（1）式则（1）式简化为：

（2）

式（2）呈现反向特性，即：

2.2 集总参数网路根据上述原理，可用一定数据的元件也能构成T或π的90° 网络如图2所示，为π型90° 相移网络，其传输公式为：

（3）

式（3）中y为传输系数，α为衰减系数，β为相移系数。若取无衰减的L,C元件，则α=0，取β=90°；Z1为纯组R1 ZL为纯组R2 则图2中：

（4）

（5）

若阻抗R1=R2=R 则Z3=jR ，Z1=Z2=-jR令Zi=0 则 ，ZL分母为零，当 Zi= ∞，Z3=jR，Z1=-jR ，Z3、 Z1构成串联谐振ZL=0综上所述，符合90° 相移网络的特性具有3个特点：（1）Z1，Z2两者为相等容抗，与Z3电抗相等但为感抗；（2）电抗值为输入、输出阻抗值乘积的开方；（3）90° 网络具有反向特性，即Q-Section特性。

3 并机网络的串扰与隔离

并机时，六个PB200之间隔离，互不影响，就要计算出两个90度相移网络之间的串扰：设输入阻抗为R，六并机后的输出阻抗为6R， R=40欧姆，90度网络输入为R，每机输出阻抗为6R（240欧姆），综合6个输出电阻相并联，。(如图3) 当计算A，B之间网络时，另4路网络除将其输出阻抗6R与天线相并外，其他电抗元件不参与网络计算。

图3

靠进输出电阻的两个电容并联后如下图4：

图4

把并联换算成串联： 所以串联阻抗 , 串联容抗：如下图5

图5

图5中的、和串联三臂构成Y接法，换算成Δ接法后：

(6)

根据（6）式得到之间有－6R的电阻，是构成A、B之间的串扰 如图6：

图6

在A、B之间并联一个6R的电阻就可以消除A、B之间的串扰。A 、B、C、D、E、F 6 机串接成、 、 、 、 、是很难实行按方式变化的要求切换的（N-1,N-2时会打破平衡条件），将其改为6机并接到悬 浮点 Q 点(见图1) ，即＝＝＝＝ ＝＝的 方式,称为悬浮 ( 或浮动) 阻隔负载, 可以按要求进行切换。可以消除各PB之间的串扰，实现各PB之间的完全隔离。

4 改变工作频率

DX-1200是由6个功率单元，见图1，A、B、C、D、E、F六个PB输入到900相移网络输入阻抗，通过900相移网络转换输出阻抗提高到，再经过6并机，并机后的输出阻抗H点还是R ；根据以上分析的900网络具有反向特性，只要将故障PB输入点接地，相对于该故障PB的合成点就为开路状态，就可以甩开故障PB，不影响发射机正常播出。经过伺服输出π网络将R转换成50Ω通过馈线送至天线。要实现发射机的改频，关键在于90度相移并机网络的调整，因为改频的其它部分如PB与3并机的调整并无区别，只是工作量不同，但6并机网络与3并机网络相比，不只是简单数量上的改变，按其电路形式，可以做到n并机，但n是会受到一定限制的，原因是实际线路与原理图不会完全一致，实际中线路的分布参量对于每个功率单元不会一致，因此针对每一路都有不同的补偿，改频后也要相应调整，调整单路时同时会对其它各路产生影响，结果不好预计，可能会造成顾此失彼的情况出现，导致找不到调整方向。根据对集总参数网络分析得出的结论可知：

按照计算出的电感、电容改变量,调整电感L，调整电容，另外可在网络分析仪上，利用网络分析仪的双端口测试方法，测得原来的工作频率，调整电感L和电容C确保隔离度曲线的谐振峰点工作在新频率Fn kHz上，就可以实现变频工作，如下图所示：在工程实践中实测到90度相移网络工作在新频率时的阻抗为，阻隔负载全部调整成如表1所示

表1

名称
阻值	38.38Ω	38.29Ω	38.35Ω	38.29Ω	38.30Ω	38.26Ω

实测六个点对某个频率的相互之间的隔离度的测试，表2所示

表2

型六并机模式	B隔离度dB	C隔离度dB	D隔离度dB	E隔离度dB	F隔离度dB
A	-49	-46	-59	-51	-59
B		-60	-42	-49	-47
C			-50	-53	-53
D				-46	-47
E					-41

由此可见中波发射机的改频工作成功完成。 参考文献[1] 国家广播电压电视总局无线电台管理局DX形大功率中波发射机维护手册，10-2，附录2，郭宝玺[2] Agilent ENA Training Materials 编辑：中国新闻技术工作者联合会