廣播或無線電發(fā)送設備在電廣中的應用

趙曉君

摘 要：國際電廣及相應的國家規(guī)定，任何廣播或無線電發(fā)送設備的諧波輻射應該小于50mV，此標準給大功率發(fā)射帶來一定的難度，功率越大，難度越大。本文通過介紹諧波濾波鏡的功能、工作原理及注意事項，說明了廣播或無線電發(fā)送設備在電廣中的重要性。

關鍵詞：諧波濾波器的功能；工作原理；注意事項以及應急處理

1 諧波濾波器的功能

國際電廣及相應的國家規(guī)定，任何廣播或無線電發(fā)送設備的諧波輻射應該小于50mV，此標準給大功率發(fā)射帶來一定的難度，功率越大，難度越大。對100kW發(fā)射機而言，要求其諧波輻射（其中主要是二次諧波）不得大于-63dB，為達到這一要求，僅靠高末級的屏極槽路π-倒L型網絡的濾波度是遠遠不夠的，為此在π-倒L型網絡后面又增加了一個“諧波濾波器”部分，用其對諧波進一步濾除，使其綜合效果較輕松地達到和超過部頒標準，因此濾波器成為DF100A型100kW短波發(fā)射機的重要組件。

2 諧波濾波器的工作原理

418E型發(fā)射機高末級采用π-倒L型調諧網絡，該網絡具有線路和結構簡單、可以進行阻抗變換、濾波度較好、調整方便等特點。由于高末級阻抗高達800Ω，而輸出負載阻抗為75Ω，所以首先由π網絡將800Ω變換到100Ω，然后再由倒L型網絡將阻抗100Ω變換到要求的75Ω。為了抑制諧波輸出，使之達到規(guī)定的指標，為了達到濾除諧波的目的，DF100A型發(fā)射機的諧波濾波器采用兩節(jié)π網絡串聯(lián)組成，π網絡是指是一種特殊的低通濾波器，即使基波通過，而濾除諧波，此外，它還具有選頻和阻抗變換功能，因此，π網絡被廣泛應用在各種RF電路中，DF100A型發(fā)射機的濾波器采用兩節(jié)輸入和輸出阻抗均為75Ω的90°π網絡串聯(lián)組成。如圖

相當于經過兩節(jié)低通濾波器，將高末級π-倒L型網絡RF中的高次諧波（其中主要是二次諧波）進一步地濾除，使殘波輻射指標達到規(guī)定的要求，該濾波器的另一特點是點頻式窄帶濾波器，既隨著不同的工作頻率，該濾波器具有不同的工作點，保證基波阻抗不變（75Ω），而可靠地濾除諧波，因此調整和維護該濾波器的關鍵問題是如何在3.2MHz至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(wěn)定地工作，且使殘波輻射指標達到要求。

3 諧波濾波器的調整

⑴校準好網絡分析儀（需要預熱至少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。將電感調整到合適位置（一般為1圈+5㎝），把所有電容、電感與傳動機構脫開。

2）把3只電容調到電容量最小處，根據比例關系調整每個電容（比例關系見廠家說明書）。

3）根據電容廠家提供的說明書，閱讀電容特性曲線，根據圈數大致確定每個電容調整一圈所對應的電容量。

4）按照電容量比1：2：1，調整電容圈數，一般在20MHZ時，圈數為7：14：7圈。

5）蓋上屏蔽罩。

⑶在諧波濾波器輸出端接75Ω電阻，把網絡分析儀接入輸入端并接地，但線不易過長，否則會因為連接線的分布參數影響其準確性。

⑷把網絡分析儀調整到20MHZ位置，觀察圖形，讀出實部、虛部，SWR等數據，并做好記錄。

⑸輕微調整C1、C2、C3和8L1、8L2位置，使得光標點在75Ω+j0位置，SWR接近1。

⑹此時調整計數器位置為1000，測試時要把計數器脫開。

⑺用網絡分析儀在3.2MHZ-26MHZ進行測試，一般情況下全頻段只要SWR<1.2即可。

⑻若測試結果達到要求，則把計數器在20MHZ時連接上，分別記錄各個頻段對應的數值及相關參數。

⑼調整測試時，可反復調整，使其盡可能達到標準。

⑽注意事項：

1）高頻調整時動C1可調整虛部，動C2、C3實部和虛部變化趨勢相同。

2）低頻時，適當調整電感已達到降低SWR的目的，但在高頻時電感對SWR的影響不大。

3）中頻時調整C1、C2效果更佳，高頻時調整C2、C3。

4 諧波濾波器故障的應急處理

當諧波濾波器在播音時突然發(fā)生故障時，（例如某電容擊穿）必將引起長時間的停播。為了力求縮短停播時間，可采取以下辦法來維持播音，既立刻設法將濾波器的機芯取出，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，這樣只需要準備一根長為91cm的Φ30mm銅棒，從外殼內部輸入和輸出饋頭的饋芯連接起來（既將輸入和輸出短路），既可開機播音。此時可能VswR比正常時偏大一點，再微調一下平衡轉換器，使VswR最小即可。在維持播音的同時，就盡快處理濾波器故障，處理完畢后，在播音間隙時將濾波器恢復上機，因為在濾波器短路工作期間，其殘波輻射指標可能超標，所以不宜長期短路工作。

5 諧波濾波器的日常維護

諧波濾波器在出廠時已經用專用儀器調好，并在20MHz的位置（計數器刻度在1000）出廠，要在安裝前用電容表測量此時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的唯一標準。