DF100A型PSM短波發射機諧波濾波器的維護及故障分析處理

□趙 勇 曹煌華

DFl00A型PSM短波發射機射頻放大系統具有短波發射機大功率、高效率、高質量、高穩定、數字化、自動化、固態化等特點。其射頻放大系統由頻率合成器、射頻增益控制放大器、固態寬帶射頻放大器、中間級功放、高末級功放、諧波濾波器和平衡/不平衡轉換器及相應的控制、保護電路組成。

為了提高效率，DFl00A型PSM短波發射機的高末級的工作狀態為丙類，高末電子管的屏級電流為余弦脈沖。高末屏流中不僅含有直流分量和基波分量，還殘留有各次諧波分量。諧波分量的存在會極大地影響發射機的指標狀態，同時會干擾發射機輸出頻率。國際廣播電視聯盟規定，所有廣播發射機輸出電磁波中的諧波分量要小于60dB，或者說n次諧波功率要小于50mw。為使高末級的輸出達到這一要求，要對各次諧波分量進行濾除或衰減，使其所要輸出頻率的信號不受干擾。用國際廣播電視聯盟規定的最小諧波功率50mw與實際的諧波分量相比取分貝數，可計算出需要對二次諧波的衰減量為-50.5dB，而發射機高末屏極回路網絡對二次諧波的衰減量僅為-38dB左右，不能達到濾除諧波的要求。因此在高末屏極回路網絡后面必須增加諧波濾波器，對諧波輻射分量進一步濾除，使其輸出效果達到規定的標準要求。

諧波濾波器的工作原理

DFl00A型PSM短波發射機的諧波濾波器是發射機的重要組成部分，它采用兩節90°相移π網絡串聯組成。其輸入阻抗Zin=75Ω，輸出阻抗Zout=75Ω。

諧波濾波器原理圖

圖中，諧波濾波器的中間電容C2是一組網絡的輸入電容C21與另一組網絡的輸出電容C22的合并電容。L1、L2為盤香電感，L1與L2在諧振時的感抗Z1都為+75Ω。輸入輸出電容器C1與C3在諧振時的容抗Z2都為-75Ω。中間電容器C2的容抗為-37.5Ω。三只可變真空電容應采用同一種型號的可變真空電容，容量為35～1000pF。盤香電感與三只可變真空電容是聯動的，由馬達來驅動以便于統調。由于C2=C21+C22=2C1=2C3，因此，要求C2與C1(C3)之間的轉速比為2∶l。

濾除諧波、減小諧波輸出功率、保證基波通過是諧波濾波器的主要功能，同時它還具有選頻和阻抗變換功能。濾波器的另一特點是點頻式窄帶濾波器，即隨著不用的工作頻率，該濾波器具有不同的工作點，在 3.2MHz到26.1MHz的頻率范圍內，始終保證其基波阻抗等于或接近75Ω，使其Vswr≤1.1，只有這樣才能使設備穩定地工作，殘波輻射指標達到要求。

諧波濾波器的維護

諧波濾波器的電容和濾波電感若維護不當，易造成滑動部件接觸不良導致打火，嚴重時燒壞刷片或絕緣支架，甚至燒毀調諧馬達和驅動放大板。因此，應按照發射機檢修計劃定期對諧波濾波器進行維護。維護時應注意以下事項：

一、對可調的濾波盤香電感線圈加凡士林潤滑并及時清潔。凡士林一方面能起潤滑作用，使短路刷片運行平穩；另一方面又極易使灰塵附著，在高溫情況下變成油泥，反而造成短路刷片運行不暢，與線圈接觸不良。因此，電感線圈要及時清潔，這對線圈支架和傳動瓷杠極為重要，否則會加大短路刷片的運動阻力，增加調諧馬達驅動放大板的輸出電流，嚴重時會引起槽路打火甚至燒壞調諧馬達和驅動放大板。

二、對濾波電感的上、下限位情況要定期檢查，以避免接點出槽，同時也要查看槽路刷片的到位情況。有時傳動銷釘斷裂后，從指示燈觀察到位了，實際刷片不在工作位置，這種情況極易引起發射機故障，造成停播。

三、槽路短路刷片長時間工作后，因發熱會使壓緊彈簧退火，造成刷片與槽路接觸不良，最后引起打火，以至燒壞刷片和槽路。每次檢修時要查看各刷片是否接觸良好，壓緊彈簧的彈性是否良好，刷片和彈簧有無因發熱引起變色。

四、諧波濾波器電感和電容的聯動軸與調諧馬達轉動軸的固定螺絲要定期檢查，避免聯動軸和轉動軸不同心，使聯動軸在調諧時被某個位置卡住，導致調諧不到位，造成線圈打火。另外，諧波濾波器與饋筒出口連接螺絲的松緊度也要定期檢查。

諧波濾波器典型故障分析處理

典型故障一：倒頻后發現發射機反射功率過大，調整平轉，反射功率降不下來，反射功率切斷指示燈變紅，有時會掉高壓。

故障分析：諧波濾波器的兩個濾波電感和三個真空電容是同調的，正常情況下輸入阻抗為75Ω，若高末輸出網絡匹配良好，反射功率是較小的。當短路輪脫軌或因機械原因使某一元件不可同調時，其輸入輸出阻抗就可能偏離75Ω純阻較遠，產生反射功率。當反射功率超過反射功率表的設定值后，將引起反射功率切斷，造成發射機過荷掉高壓。因此，此故障可以斷定為諧波濾波器盤香電感滾輪脫軌。

故障處理：當反射功率與原先的值偏離較大，但又不引起過荷時，可維持播音待停機后再處理。有過荷現象發生時，要斷高壓進行處理。將脫軌的滾輪拆下后進行打磨清潔，涂上凡士林，參照另一個盤香電感短路輪的位置安裝上，檢查諧波濾波器調至工作點時電感位置和計數器讀數，并檢查其運行情況，確保工作正常。

典型故障二：發射機工作在高調幅播音時，連續出現過荷掉高壓，諧波濾波器處有放電打火的聲音。

故障分析：打開諧波濾波器進行檢查，發現饋筒出口與諧波濾波器連接螺絲變色松動，在播音高調幅時，螺絲對芯線打火，相對于高末級輸出瞬間對地打火，造成發射功率切斷，發射機過荷掉高壓。

故障處理：發射機斷高壓且接地開關接地，更換變色螺絲，并清潔打火痕跡。需要注意的是，技術人員在應急處理時必須夾上短路線，以防高頻灼傷。

①王春生：《廣播發送技術(第二冊)》，合肥工業大學出版社，2006年。

②李天德：《418E／F型100KW PSM短波廣播發射機》，國家廣電總局無線電臺管理局，2003年。