干扰环境下中波天馈线系统的测量实践
来源:用户上传
作者:
摘 要：本文通过对复杂中波广播发射环境下的干扰判断，利用矢量网络分析仪的部分功能模块，介绍了准确测量天馈线参数的实践方法供同行参考。
关键词：干扰;中波;天馈线;测量
天馈线系统为中波发射台的核心部分，其主要功能是高效率辐射出发射机所输出的信号，而在实践中，因天馈线系统所处环境较恶劣，比如天调室内渗水、季节温差大伴随的插接件热胀冷缩、电容老化、维护不到位或错误维护等原因，一段时间后整体系统性能会发生改变，定期测量调整工作不可避免。
由于无线电的相互干扰特性，必须先协商邻近发射台统一发射机关机，然后将分析仪连接到天馈线上，这样在测试中波技术指标时外界干扰信号就不会被发射端收进来，逆向传送入测试口以至烧毁仪器。我国各地的通常定期维护安排是每周一个下午时间所有频率关机，此时无明显干扰情况下分析仪接到天馈线上测量波动范围稳定，但在需要及时开展测量工作时影响工作效率显而易见。而且笔者工作单位省直属中波发射台与地方发射台相邻不远，维护时间却并不统一，沟通协调比较麻烦。故对于邻台在降功率的情况下仍能完成调整测试的工作需求很强烈。
中波天馈系统射频测试的基本电路模型图如下（一般情况下天线的输入阻抗不等于馈线的特性阻抗，工程上是通过匹配网络，将天线输入阻抗ZA变换为馈线的特性阻抗Zo）：
测试的常见项目内容有：（1）反射特性测试如天线输入阻抗、系统匹配、驻波、LC元件电抗值、阻塞陷波网络谐振点等;（2）传输测试如陷波阻塞等网络的幅频特性、馈线的衰减及电长度等;（3）聚乙烯同轴电缆中的故障位置判断;（4）在异频干扰情况下的天馈系统稳定数值测试。
矢量网络分析仪是一种电磁波能量的测试设备，它能通过史密斯圆图显示被测端口后的阻抗数据，并自动在圆图上记录阻抗值的轨迹。南京普纳公司PNA3628便携性矢量网络分析仪测试频率范围1kHZ—120MHZ，完全覆盖了中波广播的频率范围（526.5kHZ—1606.5kHZ），动态测试参数：测插损时80dB，回损50dB，增益为-20dB至+30dB。
。
下面介绍如何在有干扰的情况下，完成负载反射特性测试工作的实践步骤：
一、判断干扰种类设置测量方案
以我单位使用50Ω同轴馈线的湖北之声频率（1404kHz）举例介绍分析仪扫频方案的设置与选定。首先用接地线试探一下所测天馈线的引出段，若无电火花出现，此时可初步判断只存在弱电磁感应，不会有烧毁设备可能。然后用频响大于1.6MHz的交流电压表对天线入口的交流电压测值，若数字在2V以内，即可完全确定无强干扰信号，接上仪器进行下一步设置操作。
设置等距扫频方案时，先选定最小频距，综合考虑扫频速度与精度，中波扫频频距一般选为1kHz，这样在1404kHz中心频率左右各10kHz范围共定21个测试点。接着在主菜单中选定《测：回损》功能，然后按键，画面转成史密斯圆图，进行校正开路的工作，夹上测试对夹，光标在R=0点闪动，稍后出现校短路字样，分开测试电缆对夹的夹子，光标在R=∞点闪动。最后为了提高测量精度，将一个50Ω纯电阻接在测试端口上，按键后将光标移到校零位置处，当画面呈现零反射（50dB左右），校零完成，此时仪器定向性与负载的回损值相当，所有准备工作已完成。
二、采取降干扰措施完成测试
将测试对夹的一极连接馈线，另一极连接底线，现在屏幕史密斯圆图上显示由天馈线与匹配网络整体组成的系统阻抗，结合阻抗轨迹线联调网络中的电感电容元件，最终实现系统阻值实部为50Ω虚部为0的日常基本目标。此时弱干扰会造成测试数据不稳定，可采取以下一个或多个措施尽可能消除影响。
（1）使用衰减器。把衰减值为负10dB或负20dB的同轴衰减器加在网络分析仪输入端与反射电桥输出端之间，可以有效减小干扰信号幅度。
（2）利用精测功能。矢量分析仪对所有输入信号保持相位相参性，基于误差源自动校正特性的精测功能对异频有大约40dB的抑制能力，对同频干扰此时有不低于30dB的衰减能力。
（3）平滑推算法。得到中心频率点F0的准确阻抗才是我们的最终目标，只测单个点的数值更可能受到干扰。前面设置的扫频方案共有21个点，即使在1404kHz中心点处受到一定干扰，利用左右各10个频率点之值构成的平滑连线在圆图上也能得到F0处的准确阻抗值。
（4）附加中波专用电桥。反射电桥是一种为了测得反射系数而带有方向性并保持相位信息的器件，它的输出正比于反射系数。在前面所列措施作用均不足时，可在测试口附加RB-PA中波专用电桥，该中波专用电桥口内置的滤波模块能明显提高输入口的信噪比，稳定屏幕读数。
该中波反射电桥有独立220V交流电源，特别注意之处是因其承受功率较小在10W以内，接入时要先连接好同轴电缆再接上电源，撤下时要先拔下电源再拔下同轴電缆，否则电缆中脉冲可能会损坏器件。
三、结语
根据实际干扰环境准确按照上述步骤开展测试，一般可在日间远台工作的情况下顺利进行（需干扰信号幅度在20V以内），并且在邻台发射的情况下，也能测中波天馈线系统，只需播出功率降至3千瓦之内即可。测量工作需满足条件的降低，对于天调网络类故障的抢修非常有利，有效提高了发射台“三满”播出保障能力。
参考文献：
[1]胡树豪.实用射频技术[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2]沈洋.中波天线调配网络[J].信息技术，2012（1）.
[3]赵晶.浅谈中波天馈网络测试技巧[J].声屏世界，2017（12）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14813345.htm
