張 洪
(作者單位:新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心964臺(tái))
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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(tái))
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(hào)中的高次諧波分量抑制到最小程度,使其符合國(guó)標(biāo)對(duì)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
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(hào)中的高次諧波分量抑制到最小程度,使其符合國(guó)標(biāo)對(duì)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(guò)大會(huì)對(duì)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(guó)標(biāo)對(duì)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。
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(tái)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(dòng)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(tái)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(cè)試運(yùn)行溫度。
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(tái)完成了數(shù)10臺(tái)10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)的安裝投運(yùn)工作。其中1臺(tái)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(guò)溫,內(nèi)駐波、外駐波同時(shí)告警,導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作關(guān)機(jī),并且無(wú)法快速恢復(fù)。造成短則5分鐘,長(zhǎng)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(wèn)題,對(duì)發(fā)射機(jī)的過(guò)溫保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整,但問(wèn)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(cè)試調(diào)整好的,作為使用方容易忽略對(duì)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(duì)測(cè)試濾波器的運(yùn)行溫度做了要求。對(duì)舊設(shè)備也要求高溫季節(jié)定期測(cè)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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