張　洪

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心964臺）

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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）

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中的高次諧波分量抑制到最小程度，使其符合國標(biāo)對廣播發(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中的高次諧波分量抑制到最小程度，使其符合國標(biāo)對廣播發(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，諧波輻射過大會對電視接收造成干擾，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)。國標(biāo)對調(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臺完成了數(shù)10臺10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)的安裝投運(yùn)工作。其中1臺發(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)過溫，內(nèi)駐波、外駐波同時(shí)告警，導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)動作關(guān)機(jī)，并且無法快速恢復(fù)。造成短則5分鐘，長則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)出了問題，對發(fā)射機(jī)的過溫保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整，但問題未得到解決。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試調(diào)整好的，作為使用方容易忽略對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，我們對測試濾波器的運(yùn)行溫度做了要求。對舊設(shè)備也要求高溫季節(jié)定期測試濾波器的運(yùn)行溫度，這樣可以避免類似故障發(fā)生。

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