橋式雙工器寬帶口的串?dāng)_

張俊東

河北廣播電視臺(tái)834發(fā)射臺(tái) 河北省 保定市 071023

1 雙工器改造后的串?dāng)_現(xiàn)象

在調(diào)頻廣播發(fā)射系統(tǒng)中，為節(jié)約寶貴的天饋資源，使用多工器是必然的選擇。834 臺(tái)機(jī)房的五工器如圖1 所示。

2016年 10月，“中國(guó)之聲”98.3MHz 調(diào)頻 CDR廣播發(fā)射機(jī)在834 臺(tái)安裝。由于調(diào)頻CDR 廣播發(fā)射機(jī)要求多工器有400KHz 的帶寬，而834 臺(tái)機(jī)房現(xiàn)用的五工器各接口只有200KHz 的帶寬，為配合安裝，將五工器的末端星型雙工器改造為橋式雙工器，只需增加兩個(gè)3dB 耦合器和一吸收負(fù)載即可，在寬帶口連接CDR 發(fā)射機(jī)，是既經(jīng)濟(jì)又滿(mǎn)足CDR 發(fā)射機(jī)帶寬要求的合理選擇。改造后的五工器如圖2 所示。

改造后的天饋系統(tǒng)及發(fā)射機(jī)工作正常，但是幾天后接到保定市電臺(tái)投訴，反映在834 臺(tái)附近，91.8MHz 和98.3MHz 信號(hào)共同干擾保定交通廣播104.8MHz。為了排除干擾，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)影響范圍只有3 公里左右，說(shuō)明干擾信號(hào)功率非常小，利用夜間停機(jī)時(shí)間，關(guān)停91.8MHz 或98.3MHz 任何一個(gè)頻率，104.8MHz 信號(hào)就不再有干擾。在多工器沒(méi)有改造以前，并沒(méi)有出現(xiàn)干擾104.8MHz 信號(hào)的現(xiàn)象，改造后出現(xiàn)，可以肯定是在98.3MHz 發(fā)射機(jī)中產(chǎn)生了104.8MHz 的干擾信號(hào)。

圖1 機(jī)房五工器示意圖

2 串?dāng)_現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

在調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)中，為了提高發(fā)射機(jī)的工作效率，功放管都設(shè)計(jì)工作在丙類(lèi)工作狀態(tài)，在非線(xiàn)性工作狀態(tài)中，將會(huì)產(chǎn)生各次諧波，特別是二次諧波，信號(hào)強(qiáng)度比其它次諧波大，對(duì)民航通訊有干擾，所以各發(fā)射機(jī)末端都加低通通濾波器，以濾除二次諧波。

橋式雙工器的構(gòu)成如圖3 所示，有兩個(gè)3dB 定向耦合器A、B，兩個(gè)帶通濾波器BP1、BP2 和一個(gè)吸收負(fù)載組成。

根據(jù)3dB 定向耦合器的基本原理，高頻信號(hào)f1 由 3dB 定向耦合器 A 的 1 端口輸入，在 2、4 端口形成各占一半功率的輸出信號(hào)，并且4 端信號(hào)和1 端信號(hào)相位相同，2 端口信號(hào)相位滯后1 端90°，兩路信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器BP1、BP2，因?yàn)閮蓚€(gè)帶通濾波器諧振在頻率f1 上，對(duì)f1 信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗，分別到達(dá)3dB 定向耦合器B 的5 端和7端，由于7 端和6 端同相位，6 端滯后5 端90°，對(duì)于f1 的兩路信號(hào)，在6 端正好同相位合成，而在8 端，已滯后90°的7 端信號(hào)，經(jīng)3dB 定向耦合器后，再滯后90°，共計(jì)滯后180°，與由5 端過(guò)來(lái)的未延時(shí)f1 信號(hào)，相位相反，相互抵消，所以f1 信號(hào)在8 端寬帶口沒(méi)有輸出。

圖2 改造后的五工器示意圖

圖3 橋式雙工器的構(gòu)成

圖4 頻譜分析儀對(duì)98.3MHz 發(fā)射機(jī)的頻譜測(cè)試

這只是理想狀態(tài)，實(shí)際應(yīng)用中，8 端寬帶口對(duì)f1 信號(hào)的隔離度在26dB 左右，因此總會(huì)有f1 信號(hào)到達(dá)寬帶口。當(dāng)發(fā)射機(jī)直接連接到寬帶口時(shí)，f1 信號(hào)必然會(huì)串到發(fā)射機(jī)的功放中。因?yàn)楣Ψ殴艿姆蔷€(xiàn)性工作狀態(tài)，又會(huì)在其中和發(fā)射機(jī)的本頻的二次諧波產(chǎn)生混頻現(xiàn)象。98.3MHz 的二次諧波196.6MHz 和 91.8MHz 的差頻正好是 104.8MHz，這就是91.8MHz 和98.3MHz 信號(hào)共同干擾保定交通廣播104.8MHz 的原因。用頻譜分析儀對(duì)98.3MHz 發(fā)射機(jī)的頻譜測(cè)試，如圖4 所示。從圖中可以看出，98.3MHz的二倍頻196.6MHz，分別和99.2MHz、106.4MHz、107.5MHz信號(hào)差頻出了99.4MHz、90.2MHz、89.1MHz 的信號(hào)，而且都在調(diào)頻廣播波段，發(fā)射機(jī)安裝的濾除二次及以上諧波的低筒濾波器，不可能將其濾掉，如果這幾個(gè)頻率附近有節(jié)目，必然會(huì)對(duì)其產(chǎn)生干擾。

3 排除串?dāng)_現(xiàn)象的方法

去除98.3MHz 的二倍頻，因?yàn)檎{(diào)頻發(fā)射機(jī)功放管工作狀態(tài)的原因，二倍頻的去除，在功放中根本辦不到，唯一的辦法就是在橋式寬帶口再加一個(gè)400KHz 帶寬的諧振在98.3MHz 的帶通濾波器，將多工器各入口串過(guò)來(lái)的各信號(hào)徹底濾除，不讓其進(jìn)入發(fā)射機(jī)功放，消除差頻產(chǎn)生的條件，也就排除了干擾。增加了一個(gè)400KHz 帶寬的諧振在98.3MHz 的5kW 帶通濾波器后，就沒(méi)有干擾，問(wèn)題得以解決。

綜上所述，在橋式雙工器寬帶口的使用中，如果所在位置是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，因?yàn)榇當(dāng)_的范圍非常小，只要不影響其它節(jié)目，可以直接連接發(fā)射機(jī)，但如果在市區(qū)使用，就必須考慮串?dāng)_問(wèn)題，應(yīng)該在寬帶口連接一個(gè)窄帶濾波器，以防止干擾其它節(jié)目的正常收聽(tīng)。