調(diào)頻多工器工作原理及常見(jiàn)故障分析與維護(hù)

摘? 要：該文通過(guò)對(duì)多工器的工作原理、常見(jiàn)故障分析、維護(hù)注意要點(diǎn)3個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析闡述，熟悉并掌握這些要領(lǐng)，有計(jì)劃地做好多工器的技術(shù)維護(hù)工作，對(duì)安全播出至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：多工器? 橋式雙工器? 吸收電阻? 濾波器? 溫度

中圖分類(lèi)號(hào)：TN934.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（b）-0018-02

在調(diào)頻發(fā)射臺(tái)，通常采用多工器來(lái)實(shí)現(xiàn)多套調(diào)頻廣播節(jié)目共用一副天線(xiàn)來(lái)播出。多工器的應(yīng)用，既能夠滿(mǎn)足不斷增加的節(jié)目需求，解決發(fā)射鐵塔上空間不足的問(wèn)題，又不失為一種節(jié)約投入的技術(shù)方案。調(diào)頻發(fā)射天線(xiàn)需做到有足夠功率容量和的全頻率調(diào)頻頻段的寬帶天線(xiàn)來(lái)滿(mǎn)足多工器的需求。對(duì)于不同的調(diào)頻工作頻率，通過(guò)各種補(bǔ)償方法使其駐波比達(dá)到要求的技術(shù)指標(biāo)。

1? 多工器工作原理

1.1 橋式多工器的采用

調(diào)頻多工器可以采取多種實(shí)現(xiàn)方式，通常用雙工器組合而成。橋式雙工器因具有頻率間隔小、隔離度高、阻抗匹配好、利于鏈接、易于調(diào)整、改頻和增加頻道等優(yōu)點(diǎn)而被普遍采用。

1.2 橋式雙工器的原理

橋式雙工器由2個(gè)3dB的定向偶合器（D1、D2）和2個(gè)帶通濾波器（B1、B2）、吸收負(fù)載R以及相互間連接的同軸饋管構(gòu)成。其工作原理如圖1所示。射頻信號(hào)f1從定向耦合器D1的1端輸入，在其3端和4端輸出功率各一半的信號(hào)，其中3端和1端的信號(hào)相位相同，4端的比1端的信號(hào)相位滯后90°，兩路信號(hào)通過(guò)帶通濾波器B1、B2到達(dá)3dB定向偶合器D2的7端和8端，由于8端和6端相位相同，到達(dá)6端的信號(hào)相位滯后7端相位90°，f1的兩路信號(hào)在6端正好同相位合成，而在5端，經(jīng)過(guò)兩次延時(shí)90°，共計(jì)延時(shí)180°，同7端過(guò)來(lái)的未經(jīng)過(guò)延時(shí)的f1信號(hào)正好反相抵消，所以f1信號(hào)在5端沒(méi)有輸出。

信號(hào)f2從3dB定向耦合器D2的5端進(jìn)來(lái)，在7端和8端輸出功率各一半信號(hào)，到達(dá)帶通濾波器的輸入端后被全反射回到D2，由于相位的原因，所以在6端兩路信號(hào)又重新被合成為信號(hào)f2。

實(shí)際上，帶通濾波器B1、B2不可能對(duì)f2信號(hào)全反射回來(lái)，也會(huì)有少量信號(hào)泄露通過(guò)，在定向耦合器的2端合成后被吸收負(fù)載R吸收，不會(huì)串入到端1對(duì)f1信號(hào)造成串?dāng)_。由于端1只能輸入f1信號(hào)，通常被稱(chēng)為窄帶輸入口，而端5，它能輸入除f1以外的所有頻率，故稱(chēng)其為寬帶輸入口。

1.3 六工器原理

筆者所在廣播電視臺(tái)的六工器就是由5組橋式雙工器依次串聯(lián)而成的。如圖2所示，信號(hào)f1通過(guò)橋式雙工器1以后，再經(jīng)過(guò)連接得饋管到達(dá)橋式雙工器2得寬帶輸入端，在橋式雙工器2的作用下與f2信號(hào)進(jìn)行合成，并經(jīng)過(guò)連接饋管到達(dá)橋式雙工器3的寬帶輸入端，在橋式雙工器3的作用下與f3信號(hào)進(jìn)行合成，然后進(jìn)入橋式雙工器4，以次類(lèi)推，最后進(jìn)入發(fā)射天線(xiàn)。

由以上可以看出，每組橋式雙工器均有一路窄帶輸入和一路寬帶輸入，所以利用該特點(diǎn)可以將若干橋式雙工器不受路數(shù)限制鏈接起來(lái)，組成多工器。多工設(shè)備的使用，對(duì)于窄帶輸入端來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于在后面增加了輸出濾波器，可以有效地減少了產(chǎn)生二階和三階互調(diào)的可能性，改善了信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

2? 多工器常見(jiàn)故障分析

2.1 多工器常見(jiàn)故障

該臺(tái)的多工器使用幾年來(lái)，常見(jiàn)的故障就是吸收電阻燒壞。燒壞的原因可能有所不同，需要區(qū)別對(duì)待，排除故障。當(dāng)天饋線(xiàn)出現(xiàn)故障或發(fā)射機(jī)反射增大時(shí)，一般都能引起注意，去查看多工器是否有異常溫升、吸收負(fù)載阻值是否正常等。去年8月，該臺(tái)天饋線(xiàn)系統(tǒng)遭遇雷擊，出現(xiàn)故障，有多根分饋線(xiàn)燒壞，幾部發(fā)射機(jī)相繼出現(xiàn)反射過(guò)大、掉高壓情況，吸收電阻燒壞了3個(gè)。天線(xiàn)修復(fù)后，更換了吸收電阻。

2.2 多工器故障的原因

在平時(shí)的例行維護(hù)中，我們也有發(fā)現(xiàn)吸收電阻損壞、阻值變大的情況，中間我們?cè)诠ぷ髦胁](méi)有發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)反射大、掉高壓等情況，天饋線(xiàn)的駐波比也正常。這樣的情況出現(xiàn)過(guò)幾次。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，認(rèn)為原因可能是多方面的，現(xiàn)在分析如下。

（1）天饋線(xiàn)出現(xiàn)異常會(huì)波及到多工器。例如，主饋絕緣電阻變小，天線(xiàn)在雨雪、大風(fēng)等惡劣天氣，有可能瞬時(shí)短路、開(kāi)路、駐波比變壞等，都會(huì)使得一些功率反射回去。

（2）多工器指標(biāo)變差，3dB定向偶合器隔離度降低，帶通濾波器變寬。根據(jù)前面的原理我們知道，3dB定向偶合器的隔離端也會(huì)有一些泄露，帶通濾波器也不可能把帶外信號(hào)完全反射。當(dāng)?shù)竭_(dá)隔離端的功率大到超過(guò)吸收負(fù)載的額定功率后，將會(huì)造成吸收負(fù)載溫度升高而燒壞。

（3）調(diào)制度過(guò)大，使得射頻信號(hào)帶寬變大，泄露到吸收電阻上的功率加大。該臺(tái)從播控室送來(lái)的音頻信號(hào)電平常常偏高，發(fā)射機(jī)激勵(lì)器一般也沒(méi)限幅，早成調(diào)制度經(jīng)常在130%以上。

（4）帶通濾波器諧振頻率偏移、發(fā)射機(jī)載頻偏離、多工器與天線(xiàn)阻抗不匹配等情況都會(huì)使得一些功率轉(zhuǎn)移到吸收負(fù)載上。

吸收電阻損壞可能是一種原因或以上多種原因共同作用的結(jié)果。如不及時(shí)更換，本該吸收電阻承受的功率都會(huì)反射到發(fā)射機(jī)上，會(huì)造成更大的危害。

3? 多工器的維護(hù)

多工器是發(fā)射系統(tǒng)的公共部分，它的工作狀態(tài)的好壞直接影響到播出的質(zhì)量。因此在平時(shí)的維護(hù)過(guò)程中，要常巡視、常觀察，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)處理，把隱患消滅在萌芽狀態(tài)，使損害降到最低。日常維護(hù)中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

（1）吸收電阻應(yīng)定時(shí)檢查其阻值，發(fā)現(xiàn)損壞后要及時(shí)查明原因，排除故障后并進(jìn)行更換，并要注意吸收電阻的的功率容量，吸收電阻的功率通常選擇大于窄帶輸入功率的5%～10%為宜。

（2）日常巡查時(shí)，可以用手感受多工器表面的溫度，檢查有無(wú)溫度升高的部位，通常出現(xiàn)異常溫升是部件接觸不良或松動(dòng)造成的。硬饋連接處易出現(xiàn)異常溫升，通常進(jìn)行拆開(kāi)重裝，確保其可靠連接。

（3）天饋線(xiàn)系統(tǒng)的指標(biāo)應(yīng)定期測(cè)試，指標(biāo)異常要及時(shí)查明原因并處理。

（4）機(jī)房環(huán)境溫度要保持清爽宜人，避免溫度過(guò)高造成諧振腔頻率漂移，從而加大了插入損耗，插入損耗的增大又進(jìn)一步使溫度升高，形成的惡性循環(huán)會(huì)使多工器的指標(biāo)變差。

4? 結(jié)語(yǔ)

總之，熟悉多工器的原理，有計(jì)劃地做好多工器的預(yù)防維護(hù)工作，使之處于良好的工作狀態(tài)是安全優(yōu)質(zhì)播出的重要保證。工作中一絲不茍，養(yǎng)成維護(hù)和故障處理完后，做記錄和總結(jié)的好習(xí)慣，這樣才能不斷提高我們的專(zhuān)業(yè)技能，確保廣播節(jié)目的安全播出。

參考文獻(xiàn)

[1] 倪世蘭，錢(qián)岳林.電視與調(diào)頻發(fā)送技術(shù)[M].北京：中國(guó)廣播電視出版社，2005：202-206.①作者簡(jiǎn)介：王亞峰（1972—），男，漢族，河北邯鄲人，本科，副高級(jí)工程師，研究方向：廣播電視發(fā)射。