調(diào)頻發(fā)射機(jī)諧波濾波器的功能及故障案例分析

張　洪

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心964臺(tái)）

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調(diào)頻發(fā)射機(jī)諧波濾波器的功能及故障案例分析

張洪

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心964臺(tái)）

摘 要：諧波濾波器的作用是把高頻功率放大器輸出的射頻信號(hào)中的高次諧波分量抑制到最小程度，使其符合國(guó)標(biāo)對(duì)廣播發(fā)送設(shè)備諧波抑制的要求。本文主要分析諧波濾波器選配不當(dāng)導(dǎo)致的故障案例，以期為充分調(diào)頻發(fā)射機(jī)諧波濾波器的功能提供借鑒。

關(guān)鍵詞：調(diào)頻發(fā)射機(jī)；諧波濾波器；故障案例

1 諧波濾波器的特點(diǎn)

調(diào)頻發(fā)射機(jī)使用的諧波濾波器是調(diào)頻全波段低通濾波器，安裝在發(fā)射機(jī)整機(jī)輸出口和天饋線之間。它的作用是把高頻功率放大器輸出的射頻信號(hào)中的高次諧波分量抑制到最小程度，使其符合國(guó)標(biāo)對(duì)廣播發(fā)送設(shè)備諧波抑制的要求。由于調(diào)頻發(fā)射機(jī)的二次以上諧波均落入電視廣播頻段，諧波輻射過(guò)大會(huì)對(duì)電視接收造成干擾，所以諧波抑制度是衡量調(diào)頻發(fā)射機(jī)是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)。國(guó)標(biāo)對(duì)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的諧波輻射的強(qiáng)度規(guī)定為：發(fā)射功率大于25W時(shí)，諧波輻射功率小于1MW，并低于載波功率60dB。10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)要低于載波功率70dB。

調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的輸出端通常使用分布參數(shù)濾波器。分布參數(shù)濾波器多應(yīng)用在高頻大功率的設(shè)備上。同軸線濾波器、帶狀線濾波器和微帶線濾波器都屬于分布參數(shù)濾波器，可傳輸TEM波，具有阻抗變換的作用和阻抗呈周期性變化的特點(diǎn)。諧波濾波器安裝在一個(gè)封閉盒內(nèi)，封閉盒構(gòu)成接地外導(dǎo)體。

2 發(fā)射機(jī)濾波器參數(shù)

調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)使用的濾波器的技術(shù)參數(shù)為：（1）通頻帶：87～108 MHz；（2）承載功率與發(fā)射機(jī)輸出功率匹配；（3）輸入阻抗50Ω；（4）輸出阻抗：50Ω；（5）帶內(nèi)衰減＜-31 dB；（6）帶外衰減＞41 dB （175 MHz）或＞50dB （430～570 MHz）；（7）截止頻率為：110MHz；（8）輸入輸出接口與發(fā)射機(jī)和天饋匹配。

新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心964臺(tái)10kW調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)使用的帶狀線濾波器是一個(gè)七階橢圓函數(shù)低通濾波器，可以等效為帶狀線串聯(lián)諧振電感、微帶線并聯(lián)電容，并在每個(gè)電容上并聯(lián)了一個(gè)可變的補(bǔ)償電容，目的是將濾波器的銅帶特性和和帶外衰減調(diào)整在最佳狀態(tài)。調(diào)整補(bǔ)償電容可以使截止頻率處的衰減最大，使輸入匹配最佳，帶內(nèi)波動(dòng)最小。

發(fā)射機(jī)生產(chǎn)商將濾波器設(shè)計(jì)和調(diào)整好后，發(fā)射臺(tái)日常使用中一般不需要特別維護(hù)，只需日常清潔和在高溫季節(jié)時(shí)定期測(cè)試運(yùn)行溫度。

3 發(fā)設(shè)計(jì)濾波器故障和排查

隨著廣播事業(yè)的繁榮和發(fā)展，近幾年新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心964臺(tái)完成了數(shù)10臺(tái)10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)的安裝投運(yùn)工作。其中1臺(tái)發(fā)射機(jī)因?yàn)V波器的承載功率和輸入輸出接口與10kW發(fā)射機(jī)不匹配，設(shè)備安裝投運(yùn)后，頻繁出現(xiàn)發(fā)射機(jī)過(guò)溫，內(nèi)駐波、外駐波同時(shí)告警，導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作關(guān)機(jī)，并且無(wú)法快速恢復(fù)。造成短則5分鐘，長(zhǎng)則10幾分鐘的停播。

該故障不好分析判斷，因?yàn)檎麢C(jī)運(yùn)行溫度顯示在正常范圍內(nèi)。當(dāng)時(shí)分析是整機(jī)保護(hù)系統(tǒng)出了問(wèn)題，對(duì)發(fā)射機(jī)的過(guò)溫保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整，但問(wèn)題未得到解決。直到有一天該設(shè)備的濾波器在運(yùn)行中燒壞，才找到了故障原因。該濾波器承載功率不夠，外觀上看體積比其他10kW發(fā)射機(jī)的濾波器小，輸入輸出接口是φ40的，其他10kW發(fā)射機(jī)整機(jī)接口是φ80的。

因?yàn)樵摪l(fā)射機(jī)是廠家負(fù)責(zé)安裝的，濾波器也是出廠之前測(cè)試調(diào)整好的，作為使用方容易忽略對(duì)濾波器的配置和接口的檢查。之后，新發(fā)射機(jī)安裝完成后，在試播出期間，我們對(duì)測(cè)試濾波器的運(yùn)行溫度做了要求。對(duì)舊設(shè)備也要求高溫季節(jié)定期測(cè)試濾波器的運(yùn)行溫度，這樣可以避免類似故障發(fā)生。

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