DF100A短波發(fā)射機(jī)諧波濾波器的作用原理及維護(hù)

呂媛

摘 要 作為重要的組件部分，諧波濾波器一旦發(fā)生故障，則會(huì)嚴(yán)重影響播音質(zhì)量和效率，因此，探討DF100A短波發(fā)射機(jī)諧波濾波器的作用原理及維護(hù)問題有著重要意義。本文從諧波的產(chǎn)生、諧波濾波器的作用研究入手，主要從諧波濾波器的作用原理、諧波濾波器的常見故障、諧波濾波器的維護(hù)措施3方面展開討論。

關(guān)鍵詞 短波發(fā)射機(jī)；濾波器；作用原理；維護(hù)

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）163-0082-02

DF100A型發(fā)射機(jī)是短波發(fā)射機(jī)的一種，由于此型號(hào)的短波發(fā)射機(jī)有電流快速保護(hù)功能，近些年來，被廣泛應(yīng)用到電視臺(tái)的轉(zhuǎn)播、直播等工作之中。但由于此種短波發(fā)射機(jī)沒有弧光取樣，因此就無法準(zhǔn)確檢測(cè)發(fā)射機(jī)的射頻系統(tǒng)在運(yùn)行中引起的過荷情況的位置。由此，為了縮減檢測(cè)、處理故障問題的時(shí)間，可以快速、準(zhǔn)確地判斷出設(shè)備的故障點(diǎn)，進(jìn)而避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大，了解短波發(fā)射機(jī)的作用原理及維護(hù)措施就很有必要。DF100A短波發(fā)射機(jī)的諧波濾波器組件包括：真空電容、盤香電感、絕緣支架等，但由于使用頻率高，這些組件易出現(xiàn)燒壞、燒毀等問題。但是因?yàn)橹C波濾波器的成本非常高，而且諧波濾波器的重量要高于200kg，從機(jī)箱頂部抬下，是十分麻煩的事情，筆者所在單位的發(fā)射機(jī)諧波有弧光檢測(cè)取樣，對(duì)于濾波器的維護(hù)十分到位。因此，要充分了解諧波濾波器的作用原理及維護(hù)方式，針對(duì)具體的問題情況，認(rèn)真分析諧波濾波器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，查找損壞原因，有效避免DF100A短波發(fā)射機(jī)的整體系統(tǒng)崩潰。

1 諧波的產(chǎn)生

諧波是周期性的頻率分量的部分，是周期波形中能夠用常數(shù)、正余弦函數(shù)的線性組合表達(dá)的部分，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解，進(jìn)而得出的基波頻率整數(shù)倍的頻率分量的部分，即為諧波。

2 諧波濾波器的作用

諧波濾波器屬于常見的低通濾波器，它是由兩節(jié)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)所組成的，濾波器的串臂中包含著LC并聯(lián)電路，截至波動(dòng)頻率通常在30MHz左右。作為短波發(fā)射機(jī)的重要組成部分，諧波濾波器主要的作用就是要在機(jī)器運(yùn)行中濾除掉工作中所產(chǎn)生的高次諧波，進(jìn)而可以減少諧波對(duì)電視頻道產(chǎn)生的干擾，甚至可以將整個(gè)發(fā)射機(jī)收到的殘波輻射降低到50MW以下，這樣才能夠符合國(guó)家設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。由此可以看出，諧波濾波器在短波發(fā)射機(jī)中具有重要的作用，也因此而必然成為了DF100A型的短波發(fā)射機(jī)中重要的組件部分。

3 諧波濾波器的作用原理

了解作用原理便可以更加有效地發(fā)現(xiàn)諧波濾波器的效用和問題，能夠在正常的工作中，注意對(duì)易發(fā)生問題的部位進(jìn)行重視和檢修，使濾波器能在短波發(fā)射機(jī)中始終發(fā)揮有效的作用。濾波器的作用就是為了濾除諧波，本文研究的DF100A型發(fā)射機(jī)中安裝的諧波濾波器主要是采用了兩節(jié)輸入和輸出阻抗，諧波濾波器的阻抗都是由75Ω的90°兀網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)而組成的。諧波濾波器的作用原理見下圖。

實(shí)際上來講，兀網(wǎng)絡(luò)其實(shí)就是一種比較特殊的低通濾波器，該網(wǎng)絡(luò)的原理是能夠通過基波，但在此過程中有效地濾除掉發(fā)射機(jī)的高次諧波。因此，這一過程就相當(dāng)于是諧波經(jīng)過了兩節(jié)低通濾波器，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步濾除掉高次諧波的目的，此時(shí)濾除掉的諧波產(chǎn)生于高末級(jí)兀網(wǎng)絡(luò)的射頻過程之中，而且主要是二次諧波，從而能夠確保短波發(fā)射機(jī)的殘波輻射指標(biāo)小于50MW。此外，諧波濾波器還有另一個(gè)顯著的特點(diǎn)，即為點(diǎn)頻式窄帶濾波器，這種濾波器能夠隨發(fā)射機(jī)工作頻率的不同，而表現(xiàn)出不同的工作狀態(tài)，進(jìn)而可以保證不改變基波阻抗，使其始終保持75Ω，還能夠有效地濾除掉多余諧波。如圖1所示，用L1、L2來代表可調(diào)盤香電感，可變真空電容分別是C1、C2、C3，并使二者同調(diào)。根據(jù)公式C2=2C1=2C3可以得知，在要求更換頻率的同時(shí)，電容C2和電容C1或電容C3之間的轉(zhuǎn)換比例應(yīng)該是2：1。因此，在設(shè)計(jì)、調(diào)整機(jī)械的過程之中，必須要注意這樣的比率，并保證轉(zhuǎn)換比例2：1的特殊性要求。

4 諧波濾波器的常見故障

DF100A型發(fā)射機(jī)的諧波濾波器很容易在使用中出現(xiàn)各種故障，但是一般的情況是因?yàn)楦邏憾狗瓷涔β仕查g變大，而調(diào)整在此時(shí)也不起作用，進(jìn)而導(dǎo)致了故障問題的發(fā)生。

4.1 電感組件的滾輪脫槽問題

發(fā)射機(jī)在倒頻時(shí)，如果滾輪脫槽，那么就無法有效地調(diào)整電感量的大小，使網(wǎng)絡(luò)適配。導(dǎo)致組件的滾輪脫槽的主要原因是可調(diào)電感表面并不平整。因此，在實(shí)施修復(fù)的時(shí)候，要注意將濾波器蓋板打開，可以直接進(jìn)行觀察和處理，安裝過程并不復(fù)雜，由于是同調(diào)電感，因此脫槽的那個(gè)只要按照另一個(gè)的位置安裝即可。

4.2 馬達(dá)組件的故障問題

同樣是發(fā)射機(jī)在倒頻時(shí)，容易發(fā)生馬達(dá)組件的故障問題。由于馬達(dá)組件在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)并不受控于調(diào)諧系統(tǒng)，因此會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)不到位的情況，從而使發(fā)射器的濾波網(wǎng)絡(luò)不能正常匹配指定頻率點(diǎn)。對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行緊急問題處理時(shí)，可以用直流電源來帶動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行，這樣便可以使諧波濾波器的馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)至播音頻率所對(duì)應(yīng)的合適位置。正式的檢修要等到播音結(jié)束之后，徹底停掉DF100A型發(fā)射機(jī)，再仔細(xì)檢查故障的原因，進(jìn)一步來處理故障問題。

4.3 電容抱死故障問題

由于電容發(fā)生抱死故障時(shí)，其容量便不會(huì)再發(fā)生變化，進(jìn)而不能再與其他的元件同調(diào)，而造成網(wǎng)絡(luò)失配問題。但是由于這類問題不能在短時(shí)間內(nèi)得到解決，又會(huì)影響到播音，因此為了避免長(zhǎng)時(shí)間的停播，可以采取緊急修復(fù)的辦法。首先，取出濾波器機(jī)芯，使用專用的短路銅棒將發(fā)射器外殼內(nèi)部的輸入輸出短路，便可以繼續(xù)播音。

4.4 電感爬電問題或電容內(nèi)部打火問題

此種問題同電容抱死故障問題一樣，都是不能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)修復(fù)的，但是，為了能夠維持正常的播音，解決這種問題的方法與電容抱死故障問題的解決方法是一致的。

5 諧波濾波器的維護(hù)措施

5.1 注意檢修馬達(dá)

馬達(dá)是諧波濾波器的聯(lián)動(dòng)部分，馬達(dá)系統(tǒng)對(duì)于濾波器的每個(gè)頻點(diǎn)都有著關(guān)鍵作用，甚至可以決定這些頻點(diǎn)能否正常工作。因此，在日常的維護(hù)工作中，必須要注意到馬達(dá)系統(tǒng)的清潔問題，經(jīng)常要除塵、清理；注意定期給傳動(dòng)部分上潤(rùn)滑油，進(jìn)而保證發(fā)射機(jī)的接觸面可以轉(zhuǎn)動(dòng)起來潤(rùn)滑而順暢；另外，還要注意發(fā)射機(jī)連接部分的螺絲的緊固問題。

5.2 盤香電感要平整

定期檢查盤香電感表面的平整度，保證滾輪能夠順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，并及時(shí)進(jìn)行矯正，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重問題時(shí)要及時(shí)更換，如果頻繁地使?jié)L輪脫槽，則必然會(huì)時(shí)常影響播音。

5.3 電感、電容要整潔

定期清潔電感、電容，時(shí)刻保持其整潔，能夠有效地避免打火、爬電等問題的發(fā)生。如果在檢查中發(fā)現(xiàn)了打火、爬電等問題發(fā)生的痕跡，要注意及時(shí)更換。

6 結(jié)論

DF100A型發(fā)射機(jī)中的諧波濾波器是一個(gè)重要的組件，能否正常運(yùn)行密切關(guān)系著發(fā)射機(jī)的工作質(zhì)量和整體的播音效果，因此，不僅要了解濾波器的作用原理，還要充分了解其常見故障及維修護(hù)理。

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