帶通濾波器在中波發(fā)射系統(tǒng)中的重要性

張 福

1 帶通濾波器

帶通濾波器是指能通過某一頻率范圍內(nèi)的頻率分量，但將其他范圍內(nèi)的頻率分量衰減到極低水平的濾波器，即阻止其他頻率分量通過的設(shè)備。帶通濾波器又可以分為低通濾波器、高通濾波器，帶阻濾波器，低通濾波器就是某頻率以下的信號可以傳輸過去；高通濾波器和帶阻濾波器的濾波頻率是相對的，它們是通過特定電子元件按照不同的布局實(shí)現(xiàn)的，比如，電路中串聯(lián)一個(gè)電容可以實(shí)現(xiàn)高頻率信號導(dǎo)通，就阻止了低頻率信號通過；但并聯(lián)一個(gè)電容就可以實(shí)現(xiàn)將高頻率信號短路，而串聯(lián)一個(gè)電感可以導(dǎo)通低頻率信號，卻隔斷了高頻率信號通過。

2 帶通濾波器的運(yùn)用

帶通濾波器在中波發(fā)射中一般運(yùn)用在兩個(gè)系統(tǒng)中，一個(gè)是發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)中，另一個(gè)是天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中，在輸出網(wǎng)絡(luò)中帶通濾波器的任務(wù)是濾除無用的三次諧波信號，從而保留有用的調(diào)幅波信號，并把合成器的4 Ω阻抗轉(zhuǎn)換成50 Ω阻抗。再經(jīng)過T型網(wǎng)絡(luò)微調(diào)后，輸出純凈的50 Ω阻抗與饋線匹配，最后輸送到發(fā)射天線。

在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中帶通濾波器網(wǎng)絡(luò)就是抗干擾網(wǎng)絡(luò)，抗干擾主要是針對同一發(fā)射臺內(nèi)或附近發(fā)射臺有兩個(gè)及兩個(gè)以上的頻率在發(fā)射信號時(shí)必須考慮的措施。多頻工作于同一臺站內(nèi)時(shí)，相互之間會發(fā)生頻率串?dāng)_，或通過天線接收后通過饋線倒送到其他發(fā)射機(jī)，干擾發(fā)射機(jī)正常工作。多頻同臺發(fā)射一般都會有多頻共塔發(fā)射，或是既有單頻發(fā)射，也有多頻共塔發(fā)射的情況。為防止出現(xiàn)互相干擾，一般都會加入阻塞網(wǎng)絡(luò)和陷波網(wǎng)絡(luò)。阻塞網(wǎng)絡(luò)由LC并聯(lián)諧振電路組成，陷波網(wǎng)絡(luò)由LC串聯(lián)諧振電路組成。計(jì)算公式為：

當(dāng)頻率f已知，并且電容選定的情況下，即可以計(jì)算出電感L的大小。

并聯(lián)諧振時(shí)，工作頻率和諧振頻率相等時(shí)的阻抗最大，所以，可以在網(wǎng)絡(luò)中串入一個(gè)并聯(lián)諧振電路來阻塞不希望通過調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的頻率，也就是說，被阻塞的頻率不會通過天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和饋線倒送到發(fā)射機(jī)。

串聯(lián)諧振時(shí)，阻抗最小。只要在調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)諧振電路到地，就可以把其他天線發(fā)射的信號感應(yīng)在工作天線上串入的干擾信號通地，有效消除干擾。圖1和圖2為并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振電路圖。

圖1 并聯(lián)諧振電路圖

圖2 串聯(lián)諧振電路圖

諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為Q，其中，R是諧振時(shí)的純阻，稱為通頻帶寬。Q值和帶寬成反比，Q值大則通頻帶窄，也就是選擇性好，Q值小則通頻帶寬且選擇性差。通常情況下，功率大的地方Q值低一些，功率小的地方Q值高一些。

阻塞網(wǎng)絡(luò)和陷波網(wǎng)絡(luò)加入調(diào)配網(wǎng)絡(luò)以后，相應(yīng)的計(jì)算也要跟著改變，因?yàn)閷τ诠ぷ黝l率來說，這兩類網(wǎng)絡(luò)并不是一個(gè)無窮大的阻抗或很小的阻抗，而是一個(gè)電感或是一只電容。

為能夠正常地調(diào)配天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻塞和陷波，多頻共塔發(fā)射的兩個(gè)相鄰頻率之比應(yīng)不小于1.25倍的間隔，同時(shí)同一發(fā)射臺內(nèi)的發(fā)射頻率應(yīng)相隔100kHz以上才不會造成相互干擾。

圖3是某臺雙頻共塔發(fā)射的阻塞網(wǎng)絡(luò) 圖。 已 知 f1=990kHz，f2=747kHz，990/747=1.33，符合f1/f2大于1.25的條件。

圖3 雙頻共塔發(fā)射的阻塞網(wǎng)絡(luò)圖

L1、C1組成的并聯(lián)諧振在747kHz以上，阻抗最大防止747kHz信號通過饋線倒送到990kHz發(fā)射機(jī)，同理L2、C2諧振在990kHz，此時(shí)對990kHz呈現(xiàn)一個(gè)很大的阻抗，阻止它通過饋線倒送到747kHz發(fā)射機(jī)。

3 結(jié)語

一般來說，在中波發(fā)射系統(tǒng)中，帶通濾波器就是由串聯(lián)諧振電路或并聯(lián)諧振電路組合而成的，工作中功率合成器輸出本頻信號，而串聯(lián)諧振電路濾除高次無用信號，僅允許本頻和調(diào)制音頻上下的邊帶頻率通過，把本頻的方波信號變成正弦波信號，之后經(jīng)過并聯(lián)諧振電路，濾除無用信號，提取有用、純凈的本頻信號。