如何降低發(fā)射機(jī)諧波失真指標(biāo)

吳 昊

（作者單位：湖北省新聞出版廣電局；宜昌中波轉(zhuǎn)播臺(tái)）

如何降低發(fā)射機(jī)諧波失真指標(biāo)

吳 昊

（作者單位：湖北省新聞出版廣電局；宜昌中波轉(zhuǎn)播臺(tái)）

發(fā)射機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，由于設(shè)備的老化和發(fā)射場(chǎng)區(qū)環(huán)境的變化，發(fā)射機(jī)的電聲指標(biāo)會(huì)有一定程度的下降，而大部分情況下指標(biāo)都是瀕臨甲級(jí)，如諧波失真各別頻點(diǎn)失真值已經(jīng)降為乙級(jí)，維護(hù)人員可以通過對(duì)發(fā)射機(jī)某些工作單元進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)校，讓指標(biāo)重回甲級(jí)，使發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)良好，使收聽效果最佳。

發(fā)射機(jī)；諧波失真；頻率；指標(biāo)

1 發(fā)射機(jī)諧波失真定義

由于發(fā)射機(jī)內(nèi)有大量的非線性器件組成，載波經(jīng)過非線性器件變化，由傅里葉變化可知，發(fā)射機(jī)輸出將產(chǎn)生許多新的頻率分量，其中尤為諧波（載波的整數(shù)倍）比例較多，疊加到載波上會(huì)使載波波形走樣。

諧波失真度是衡量載波對(duì)諧波抗干擾指標(biāo)，應(yīng)是越小越好（甲級(jí)-3% 乙級(jí)-5% 丙級(jí)-7%）。

發(fā)射機(jī)測(cè)量諧波失真為總諧波失真

2 故障原因

發(fā)射機(jī)諧波失真增大原因很多，如射頻激勵(lì)信號(hào)、模擬輸入板、數(shù)模轉(zhuǎn)化板、功放板、電源紋波、接地等都會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)的諧波失真產(chǎn)生影響，如果是失真較大，首先查看功放模塊是否有損壞，而普通情況下發(fā)射機(jī)諧波失真增加都是小幅度的增大或是個(gè)別頻點(diǎn)指標(biāo)由甲級(jí)降為乙級(jí)。其原因可能是天線場(chǎng)區(qū)環(huán)境的變化、地網(wǎng)破損導(dǎo)致鐵塔的通頻帶發(fā)生變化或是發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)濾波器失諧致使通帶不足，阻帶的衰減不足。

3 故障判斷

當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)諧波失真偏高時(shí)，排查原因本著先易后難，先整體后局部的規(guī)則，首先查看功放模塊是否有損壞，有損害及時(shí)修復(fù)，再觀察天線零位，反射功率和濾波器零位。如果天線零位和反射功率可能是天調(diào)或是天線部分引起，濾波器零位變化較大則說明是由發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)引起。如果從零位和發(fā)射功率上不易判斷，有條件的臺(tái)站可將發(fā)射機(jī)接上假負(fù)載確認(rèn)是否是天饋系統(tǒng)引起，也可以通過音頻部分可在模數(shù)轉(zhuǎn)換板上D/A還原音頻信號(hào)（本機(jī)是A34 N22-4）與音頻輸入信號(hào)進(jìn)行比較是否出現(xiàn)畸變確定是否是音頻部分引起失真。初步判斷是哪個(gè)部分引起諧波失真，使后面的調(diào)整有的放矢。

4 調(diào)整及步驟

失真原因很多，調(diào)整也起來比較復(fù)雜，由于篇幅所限筆者僅以調(diào)整發(fā)射機(jī)“槽路”為列說明，僅供參考。

1）發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)二階帶通濾波器見圖1，既有濾波的作用也起到了阻抗變化的作用，由于周圍環(huán)境變化使濾波器帶寬變化，所以微調(diào)該部分可以起到降低諧波的目的。調(diào)整方法如下。

一是調(diào)整須在所有發(fā)射機(jī)停機(jī)后，排除其他頻率的干擾。二是關(guān)低壓，斷開發(fā)射機(jī)與饋線，接入假負(fù)載。三是用馬克筆給各個(gè)可調(diào)電感線圈的標(biāo)記位置，以便還原使用。四是斷開e點(diǎn)，用網(wǎng)絡(luò)分析儀在載頻下測(cè)量Ae兩點(diǎn)阻抗，調(diào)整L101使和C101‖C102串聯(lián)諧振于載頻，使阻抗接近于0。在二階帶通濾波器中串聯(lián)諧振部分矯正有利于增加發(fā)射機(jī)內(nèi)槽路的Q值，提高帶通，降低諧波。五是連接e點(diǎn)斷開c點(diǎn)，用網(wǎng)絡(luò)分析在載頻下測(cè)量AB兩點(diǎn)阻抗，微調(diào)e點(diǎn)使AB輸入阻抗為RAB=4Ω。六是網(wǎng)絡(luò)分析在載頻下測(cè)量BC兩點(diǎn)阻抗，微調(diào)d點(diǎn)使BC輸出阻抗RCB=50Ω。二階帶通濾波器中并聯(lián)諧振部分主要起到阻抗變化，調(diào)整e、d使二階帶通濾波器網(wǎng)絡(luò)為純阻和很好輸入/輸出阻抗匹配，以便減少反射功率和視在功率。

圖1 發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)二階帶通濾波器

2）在T型網(wǎng)絡(luò)中L105和C104串聯(lián)諧振于三倍載頻，調(diào)校諧振點(diǎn)有利于三倍諧波的濾除，降低整機(jī)的諧波失真。（電路圖見圖2）

一是斷開L105與T型網(wǎng)絡(luò)連接，用網(wǎng)絡(luò)分析儀在三倍頻下測(cè)量L105和C104兩端，調(diào)整L105使串聯(lián)諧振于三倍的載頻；二是在載頻下用網(wǎng)絡(luò)分析儀掛載T型匹配網(wǎng)絡(luò)輸入端（IN）和地，檢查調(diào)整L103、L104使RIN為50Ω純阻，同樣調(diào)整ROUT為50Ω純阻，保證整個(gè)發(fā)射槽路阻抗為純阻，提高了整機(jī)工作效率；三是斷開假負(fù)載接上饋線，在圖一A處用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量載頻±9kHz阻抗在50Ω左右，確保工作帶寬頻響正常。四是開機(jī)觀察天線零位，反射功率和濾波器零位，微調(diào)L103、L104使其最小。

圖2 電路圖

5 注意

1）以上調(diào)整方法對(duì)失真調(diào)整是有限的，如果諧波失真過大，可以檢查模擬輸入板，電源濾波電容，接地線等其他部分。

2）調(diào)整電感時(shí)變化量不要過大（馬克筆標(biāo)記方便調(diào)整過大還原），因?yàn)槭еC只可能小幅度偏離，較大調(diào)整則會(huì)造成更大的失諧，開機(jī)會(huì)致元件損害。

[1]萬(wàn)晨.提高1kW PDM全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)調(diào)試方法[EB/OL].(2010-08-05)[2016-05-21]http://www.beijing918.cn/dspdsp2705.html

[2]劉吉坤,戈義志,范洪清.數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的原理與維護(hù)[S].湖北荊州中波臺(tái)培訓(xùn)教材,2001.

[3]趙成立.10kW全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的維護(hù)[J].遼寧廣播電視技術(shù),2007(1).