一種基于頻域的調(diào)整諧波濾波器方法

國(guó)家廣播電視總局723臺(tái) 梁 戈

一、諧波濾波器及調(diào)整原理

DF100A發(fā)射機(jī)的諧波濾波器是由3個(gè)真空電容和2個(gè)盤香電感組成。這5個(gè)器件組成兩節(jié)完全相同的90oΠ網(wǎng)絡(luò)，兩組網(wǎng)絡(luò)是串聯(lián)的，都是阻抗為75?的90度延遲網(wǎng)絡(luò)。中間電容（C2）是一組網(wǎng)絡(luò)的輸入電容與另一組網(wǎng)絡(luò)的輸出電容的合并電容。L1和L2是盤香電感。

圖一 諧波濾波器原理圖

我們要調(diào)整3個(gè)電容的容值，從而改變2個(gè)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，改變?yōu)V波器的駐波比（SWR）。

二、調(diào)整步驟

1、校準(zhǔn)儀器

我們使用安捷倫生產(chǎn)的矢量分析儀。在使用之前要校準(zhǔn)，分3步：斷路、斷路、負(fù)載。在按鍵界面上選擇cal按鈕，顯示屏進(jìn)入“校準(zhǔn)”頁面。再按照說明書，使用儀器附帶的校準(zhǔn)器對(duì)其校正。

2、連接設(shè)備及設(shè)定

在使用時(shí)儀器要接地以消除靜電干擾。將儀器設(shè)置成單端口模式，用50?的同軸電纜將其端口與濾波器的輸入端相連，濾波器的輸出端接75?的純負(fù)載。同時(shí)濾波器也要可靠接地。

在按鍵屏上選擇span按鈕，設(shè)置初始頻率和截止頻率，根據(jù)我機(jī)房實(shí)際播音情況選擇5M-22MHZ。選擇駐波比等于1作為顯示屏的零基準(zhǔn)。顯示屏的橫坐標(biāo)是頻率，縱坐標(biāo)是SWR值。

圖二 濾波器SWR曲線圖

3、調(diào)整濾波器

1）打開電源給直流電機(jī)供電，使濾波器的傳動(dòng)組件轉(zhuǎn)動(dòng)。把濾波器轉(zhuǎn)動(dòng)到頻率為20MHZ的位置。此時(shí)計(jì)數(shù)器的數(shù)值應(yīng)該為1000，如果不是就要調(diào)整計(jì)數(shù)器。

2）我們要對(duì)3各真空電容調(diào)整，所有需要將他們頂部的抱箍拆除，與傳動(dòng)組件斷開，這樣就可以對(duì)3電容各自調(diào)整。

3）將矢量分析儀切到SWR界面，其曲線如下圖所示。此時(shí)最低點(diǎn)可能沒有在20MHZ的位置，這就說明濾波器的參數(shù)發(fā)射了變化，我們要將SWR最低點(diǎn)重現(xiàn)調(diào)回20MHZ。

將3個(gè)電容順時(shí)針轉(zhuǎn)向高限位，記下轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，例如4.5圈，3.75圈等等。這個(gè)操作的目的是讓我們心里清楚每個(gè)電容可以調(diào)整的范圍。記錄好圈數(shù)后再把電容逆時(shí)針轉(zhuǎn)回原位。經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，調(diào)整電容C1和C3的容值主要改變SWR曲線的最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的頻率值。即讓曲線在顯示屏內(nèi)左右移動(dòng)。調(diào)整C2主要影響SWR曲線最低點(diǎn)的數(shù)值，即讓曲線上下移動(dòng)。當(dāng)然這不是一定的，兩者之間有相互影響。我們需要找到一個(gè)平衡點(diǎn)。通過調(diào)整3個(gè)電容容值，把曲線的最低點(diǎn)定在20MKH所在位置，同時(shí)使他的最小值能夠低于1.1，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波分量的濾除。如圖二藍(lán)線所示。

當(dāng)完成上述操作后，將電容與傳動(dòng)組件連接，打開電源使傳動(dòng)組件運(yùn)轉(zhuǎn)。觀察頻率從20MHZ到5MHZ時(shí)，SWR的曲線是不是都低于1.1。如果在某個(gè)頻率點(diǎn)高于1.1，那就要在此處重調(diào)電容值，以便SWR數(shù)值低于1.1。不過在此處頻率點(diǎn)調(diào)整后，又容易影響其他頻點(diǎn)的SWR，所以我們都是微調(diào)，不必一定找到他的最低點(diǎn)，以避免整個(gè)SWR曲線發(fā)射大變化。

當(dāng)頻率從5M到22MHZ都滿足SWR要求后，就可以記錄頻率點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器數(shù)值，以便日后裝上發(fā)射機(jī)對(duì)諧波濾波器進(jìn)行調(diào)諧。

三、結(jié)語

通過多年的實(shí)踐維護(hù)，我們發(fā)現(xiàn)這種調(diào)整濾波器的方法簡(jiǎn)單方便，有效可行?？梢源蠓雀纳茷V波器的性能，在其工作時(shí)濾除發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的諧波分量，降低對(duì)自動(dòng)化設(shè)備、模擬采樣信號(hào)的干擾以及對(duì)人體的輻射。