关键词：中波、桅杆塔、smith圆图、高频阻抗电桥、阻抗匹配
我们知道中波广播发射机的频率范围为：526.5-1605.5KHz，根据λ=C/?，可以计算出波长范围在570-187m之间。从天线学原理我们可以知道，天线的尺寸必须与辐射电磁波的波长相适应，也就是说天线的尺寸必须能与辐射电磁波的波长想比较，它们之间的尺寸差异不能过大，过大就不能有效辐射电磁波。中波广播的波长比较大，相应要做出大尺寸的天线并非易事。下面我们首先来看看中波发射天线有哪些种类。
1、细界面垂直天线：由单根铜导线或铜绞线做成。
2、垂直天线：由钢桅杆或自立式钢塔构成的垂直天线。
3、加顶天线：用铜导线或铜绞线组成的垂直天线，在垂直部分的顶端连接一水平导线。这类天线根据其形状又可分成“T”形天线和Г形天线。
4、与馈线匹配的天线：这类天线又可分成分流馈电天线和折叠形天线。
5、定向天线：用数个发射单元组成，其形式很多，在我国通常根据要求覆盖范围的情况可分为两元，四元及八元三种定向天线。
我台中波发射机使用桅杆塔作为发射天线，这种天线在天线学里属于带有接地面的单极天线。这种天线一般使用钢材焊接成水平截面是三角形的铁塔，天线的电流分布很不均匀，要从理论上计算天线的阻抗有很大难度，可以说一塔一阻抗，所以要实现天线输入阻抗与馈线特性阻抗的匹配必须在它们之间加入天调网络。
中波发射机房一般距离中波天线较远，需要通过一根较长的馈线将高频能量传送至中波天线。这就存在一个天线输入阻抗与馈线特性阻抗匹配的问题。如果天线与馈线的阻抗失配，不仅会影响馈线上的传输效率，而且还将在馈线上产生反射波，从而形成驻波，给发射机的稳定工作带来不利的因素，甚至可能会给相关设备设施、元器件造成不必要的损失，危及中波发射台的安全播出。为了让天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗相匹配，以减少馈线上的反射波，降低馈线上的驻波比，提高发射机输出功率和安全播出，这就需要在天线的输入端和馈线输出端之间，接入一套阻抗匹配网络。因此，阻抗匹配是天线调配网络的主要功能之一。
阻抗匹配技术原理就是通过在网络中增添相关的元器件（电感、电容），使添加与器件的电抗与天线的输入阻抗中电抗部分抵消。
对天线阻抗匹配的调整有两种方法。
一、smith圆图法。
先用高频阻抗电桥测量出桅杆塔的阻抗ZL=RL+jXL，一般馈线特性阻抗Zc为已知量，通过smith圆图就可以查出需要调整的阻抗数值。
例如：负载阻抗ZL=80+j45，与特性阻抗为50Ω的馈线匹配，L型匹配网络元件的算法如下：
(1)负载阻抗归一化ZL==1.6+j0.9
(2)如图一所示
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图一
首先找到r=1.6的等电阻圆，再找到等电抗为0.9的圆与1.6等电阻圆的交点，此交点正好落在电导为g=0.475的电导圆上，沿此电导圆逆时针向上到达与r=1的等电阻圆相交的交点，查smith圆图可以看到电纳从0.37到达了0.5，所以需要并联一个电抗值50*1/0.13=385Ω的电感。再沿此交点从电阻为1的等电阻逆时针向下到达仍r=1.0的点，从smith圆图上可以看出电导从1.1变为0，所以需要串联一个电抗值为50*1.1=55Ω的电容。
二、仪器测试法
使用高频阻抗电桥对匹配阻抗进行调整，高频阻抗电桥的原理图如图二。电桥的平衡条件为：Z1·Zs=Z2·Zx
根据阻抗圆图调整，使馈线特性
阻抗与天线的输入阻抗相等，就达
到了阻抗匹配。
图二
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参考文献：
[1]John D.Kraus&Ronald J.Marhefka著， 天线， 电子工业出版社
[2]刘洪才， 编著， 现代中短波广播发射机， 中国广播电视出版社
论文作者: 任丽娜
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：天线论文; 阻抗论文; 中波论文; 馈线论文; 电桥论文; 电抗论文; 发射机论文; 《科学与技术》2020年1期论文;