調頻多工器工作原理分析

陳 健

（作者單位：粵東鴻圖嶂電視調頻轉播臺）

調頻多工器工作原理分析

陳 健

（作者單位：粵東鴻圖嶂電視調頻轉播臺）

本文介紹了粵東鴻圖嶂電視調頻轉播臺的FM天饋線系統構成，橋式恒輸入阻抗型多工器的構成和工作原理分析，使用優點和注意事項。

多工器；帶通濾波器；3dB耦合器；吸收負載；串擾

粵東鴻圖嶂電視調頻轉播臺于2015年進行調頻天饋線系統升級擴容，現使用的FM播出天饋線系統構成有：（1）雙饋管輸出到上下層天饋線，共有8層4面雙偶極板垂直極化天線；（2）單層容量50kW，4層4面；（3）播出頻點5個，使用5工器共用天饋線正常播出功率≤45kW。系統如圖1所示。

多工器采用橋式恒輸入阻抗型，它的主要器件是：帶通濾波器、3dB耦合器、吸收負載等組合而成。濾波單元組成如圖2所示。

橋式多工器（上圖）工作原理：

（1）f1進入①端后，功率分成兩半，一半到②端，與①同相；另一半到④端，滯后于①端90度；③端處無輸出。兩半功率各自穿過兩個BPF1（定阻抗帶通濾波器中心頻率調在f1上），到⑤端和⑦端，此時的相對相位，⑦端仍滯后于⑤端90度，根據3dB耦合器功率合成器原理，f1的全部功率合成在⑧端。

（2）f2進入⑨端后，同上分析，全部功率合成在?端。

（3）f3的傳輸：f3進入?后，功率分成兩半，一半到?端，與?同相；另一半到?端，滯后于?端90度。兩半功率各自向前傳輸時，均遇到BPF2。BPF2 對f3呈近似短路的阻抗，故產生全反射。兩半功率被反射回?及?端，此時的相對相位，?端仍滯后于?端90度。同上功率合成原理，f3的全部功率合成在?端。

（4）?端輸出（f2+f3），傳輸到⑥端。

（5）（f2+f3）進入⑥以后的傳輸情況和f3進入?以后的情況一樣，最后在⑧端輸出（f1+f2+f3）。

（6）BPF1和BPF2都是窄帶帶通，故①端⑨端分別為窄帶輸入端；BPF1和BPF2除了很窄的通帶外，阻帶非常之寬，從⑥和?輸入的頻率，只要在這個窄通帶之外，都能夠反射傳回⑧和?，故稱⑥端和?端為寬帶輸入端。每一個濾波單元都有一個窄帶輸入端和一個寬帶輸入端。

（7）吸收負載R吸收少量穿過BPF的串擾功率。

橋式多工器的優點：

（1）各輸入頻點間的頻率間隔較小，一般做到1MHz，有的0.8MHz；

（2）各輸入端的阻抗匹配較佳，做到VSWR＜1.1；

（3）頻點間的隔離度指標較高；

（4）利用鏈接特點，可在功率容限內增加輸入路數，為發展留下便利條件。

多工器日常維護：

（1）注意保持清潔、干燥；

（2）注意溫升，重點是諧振腔和吸收負載。

[1]張學田.廣播電視技術手冊(第6分冊)發射技術[M].北京:國防工業出版社,1989.

圖1

圖2