廣播或無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備在電廣中的應(yīng)用

趙曉君

摘 要：國(guó)際電廣及相應(yīng)的國(guó)家規(guī)定，任何廣播或無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的諧波輻射應(yīng)該小于50mV，此標(biāo)準(zhǔn)給大功率發(fā)射帶來(lái)一定的難度，功率越大，難度越大。本文通過(guò)介紹諧波濾波鏡的功能、工作原理及注意事項(xiàng)，說(shuō)明了廣播或無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備在電廣中的重要性。

關(guān)鍵詞：諧波濾波器的功能；工作原理；注意事項(xiàng)以及應(yīng)急處理

1 諧波濾波器的功能

國(guó)際電廣及相應(yīng)的國(guó)家規(guī)定，任何廣播或無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的諧波輻射應(yīng)該小于50mV，此標(biāo)準(zhǔn)給大功率發(fā)射帶來(lái)一定的難度，功率越大，難度越大。對(duì)100kW發(fā)射機(jī)而言，要求其諧波輻射（其中主要是二次諧波）不得大于-63dB，為達(dá)到這一要求，僅靠高末級(jí)的屏極槽路π-倒L型網(wǎng)絡(luò)的濾波度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為此在π-倒L型網(wǎng)絡(luò)后面又增加了一個(gè)“諧波濾波器”部分，用其對(duì)諧波進(jìn)一步濾除，使其綜合效果較輕松地達(dá)到和超過(guò)部頒標(biāo)準(zhǔn)，因此濾波器成為DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)的重要組件。

2 諧波濾波器的工作原理

418E型發(fā)射機(jī)高末級(jí)采用π-倒L型調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)具有線(xiàn)路和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以進(jìn)行阻抗變換、濾波度較好、調(diào)整方便等特點(diǎn)。由于高末級(jí)阻抗高達(dá)800Ω，而輸出負(fù)載阻抗為75Ω，所以首先由π網(wǎng)絡(luò)將800Ω變換到100Ω，然后再由倒L型網(wǎng)絡(luò)將阻抗100Ω變換到要求的75Ω。為了抑制諧波輸出，使之達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，為了達(dá)到濾除諧波的目的，DF100A型發(fā)射機(jī)的諧波濾波器采用兩節(jié)π網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)組成，π網(wǎng)絡(luò)是指是一種特殊的低通濾波器，即使基波通過(guò)，而濾除諧波，此外，它還具有選頻和阻抗變換功能，因此，π網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用在各種RF電路中，DF100A型發(fā)射機(jī)的濾波器采用兩節(jié)輸入和輸出阻抗均為75Ω的90°π網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)組成。如圖

相當(dāng)于經(jīng)過(guò)兩節(jié)低通濾波器，將高末級(jí)π-倒L型網(wǎng)絡(luò)RF中的高次諧波（其中主要是二次諧波）進(jìn)一步地濾除，使殘波輻射指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的要求，該濾波器的另一特點(diǎn)是點(diǎn)頻式窄帶濾波器，既隨著不同的工作頻率，該濾波器具有不同的工作點(diǎn)，保證基波阻抗不變（75Ω），而可靠地濾除諧波，因此調(diào)整和維護(hù)該濾波器的關(guān)鍵問(wèn)題是如何在3.2MHz至26.1MHz的頻率范圍內(nèi)，始終保證其基波阻抗等于或接近75Ω，使其VswR<1.1，只有這樣才能使設(shè)備穩(wěn)定地工作，且使殘波輻射指標(biāo)達(dá)到要求。

3 諧波濾波器的調(diào)整

⑴校準(zhǔn)好網(wǎng)絡(luò)分析儀（需要預(yù)熱至少20分鐘，注意儀器接地。）

⑵初步確定諧波濾波器各元件的位置。

1）確定好電容、電感安裝位置，上緊螺絲。將電感調(diào)整到合適位置（一般為1圈+5㎝），把所有電容、電感與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)脫開(kāi)。

2）把3只電容調(diào)到電容量最小處，根據(jù)比例關(guān)系調(diào)整每個(gè)電容（比例關(guān)系見(jiàn)廠家說(shuō)明書(shū)）。

3）根據(jù)電容廠家提供的說(shuō)明書(shū)，閱讀電容特性曲線(xiàn)，根據(jù)圈數(shù)大致確定每個(gè)電容調(diào)整一圈所對(duì)應(yīng)的電容量。

4）按照電容量比1：2：1，調(diào)整電容圈數(shù)，一般在20MHZ時(shí)，圈數(shù)為7：14：7圈。

5）蓋上屏蔽罩。

⑶在諧波濾波器輸出端接75Ω電阻，把網(wǎng)絡(luò)分析儀接入輸入端并接地，但線(xiàn)不易過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)因?yàn)檫B接線(xiàn)的分布參數(shù)影響其準(zhǔn)確性。

⑷把網(wǎng)絡(luò)分析儀調(diào)整到20MHZ位置，觀察圖形，讀出實(shí)部、虛部，SWR等數(shù)據(jù)，并做好記錄。

⑸輕微調(diào)整C1、C2、C3和8L1、8L2位置，使得光標(biāo)點(diǎn)在75Ω+j0位置，SWR接近1。

⑹此時(shí)調(diào)整計(jì)數(shù)器位置為1000，測(cè)試時(shí)要把計(jì)數(shù)器脫開(kāi)。

⑺用網(wǎng)絡(luò)分析儀在3.2MHZ-26MHZ進(jìn)行測(cè)試，一般情況下全頻段只要SWR<1.2即可。

⑻若測(cè)試結(jié)果達(dá)到要求，則把計(jì)數(shù)器在20MHZ時(shí)連接上，分別記錄各個(gè)頻段對(duì)應(yīng)的數(shù)值及相關(guān)參數(shù)。

⑼調(diào)整測(cè)試時(shí)，可反復(fù)調(diào)整，使其盡可能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

⑽注意事項(xiàng)：

1）高頻調(diào)整時(shí)動(dòng)C1可調(diào)整虛部，動(dòng)C2、C3實(shí)部和虛部變化趨勢(shì)相同。

2）低頻時(shí)，適當(dāng)調(diào)整電感已達(dá)到降低SWR的目的，但在高頻時(shí)電感對(duì)SWR的影響不大。

3）中頻時(shí)調(diào)整C1、C2效果更佳，高頻時(shí)調(diào)整C2、C3。

4 諧波濾波器故障的應(yīng)急處理

當(dāng)諧波濾波器在播音時(shí)突然發(fā)生故障時(shí)，（例如某電容擊穿）必將引起長(zhǎng)時(shí)間的停播。為了力求縮短停播時(shí)間，可采取以下辦法來(lái)維持播音，既立刻設(shè)法將濾波器的機(jī)芯取出，僅留濾波器外殼，由于該濾波器的輸入和輸出饋頭是與外殼連體的，這樣只需要準(zhǔn)備一根長(zhǎng)為91cm的Φ30mm銅棒，從外殼內(nèi)部輸入和輸出饋頭的饋芯連接起來(lái)（既將輸入和輸出短路），既可開(kāi)機(jī)播音。此時(shí)可能VswR比正常時(shí)偏大一點(diǎn)，再微調(diào)一下平衡轉(zhuǎn)換器，使VswR最小即可。在維持播音的同時(shí)，就盡快處理濾波器故障，處理完畢后，在播音間隙時(shí)將濾波器恢復(fù)上機(jī)，因?yàn)樵跒V波器短路工作期間，其殘波輻射指標(biāo)可能超標(biāo)，所以不宜長(zhǎng)期短路工作。

5 諧波濾波器的日常維護(hù)

諧波濾波器在出廠時(shí)已經(jīng)用專(zhuān)用儀器調(diào)好，并在20MHz的位置（計(jì)數(shù)器刻度在1000）出廠，要在安裝前用電容表測(cè)量此時(shí)濾波器輸出口或輸入口的總電容量C∑（20），此電容值是作為今后更換和維護(hù)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。