調頻發射機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目傳輸中心964臺）

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調頻發射機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，使其符合國標對廣播發送設備諧波抑制的要求。本文主要分析諧波濾波器選配不當導致的故障案例，以期為充分調頻發射機諧波濾波器的功能提供借鑒。

關鍵詞：調頻發射機；諧波濾波器；故障案例

1 諧波濾波器的特點

調頻發射機使用的諧波濾波器是調頻全波段低通濾波器，安裝在發射機整機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，使其符合國標對廣播發送設備諧波抑制的要求。由于調頻發射機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頻發射機是否合格的一項重要指標。國標對調頻廣播發射機的諧波輻射的強度規定為：發射功率大于25W時，諧波輻射功率小于1MW，并低于載波功率60dB。10kW調頻發射機要低于載波功率70dB。

調頻廣播發射機的輸出端通常使用分布參數濾波器。分布參數濾波器多應用在高頻大功率的設備上。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。諧波濾波器安裝在一個封閉盒內，封閉盒構成接地外導體。

2 發射機濾波器參數

調頻廣播發射機使用的濾波器的技術參數為：（1）通頻帶：87～108 MHz；（2）承載功率與發射機輸出功率匹配；（3）輸入阻抗50Ω；（4）輸出阻抗：50Ω；（5）帶內衰減＜-31 dB；（6）帶外衰減＞41 dB （175 MHz）或＞50dB （430～570 MHz）；（7）截止頻率為：110MHz；（8）輸入輸出接口與發射機和天饋匹配。

新疆新聞出版廣電局節目傳輸中心964臺10kW調頻廣播發射機使用的帶狀線濾波器是一個七階橢圓函數低通濾波器，可以等效為帶狀線串聯諧振電感、微帶線并聯電容，并在每個電容上并聯了一個可變的補償電容，目的是將濾波器的銅帶特性和和帶外衰減調整在最佳狀態。調整補償電容可以使截止頻率處的衰減最大，使輸入匹配最佳，帶內波動最小。

發射機生產商將濾波器設計和調整好后，發射臺日常使用中一般不需要特別維護，只需日常清潔和在高溫季節時定期測試運行溫度。

3 發設計濾波器故障和排查

隨著廣播事業的繁榮和發展，近幾年新疆新聞出版廣電局節目傳輸中心964臺完成了數10臺10kW調頻發射機的安裝投運工作。其中1臺發射機因濾波器的承載功率和輸入輸出接口與10kW發射機不匹配，設備安裝投運后，頻繁出現發射機過溫，內駐波、外駐波同時告警，導致保護系統動作關機，并且無法快速恢復。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，因為整機運行溫度顯示在正常范圍內。當時分析是整機保護系統出了問題，對發射機的過溫保護點進行了調整，但問題未得到解決。直到有一天該設備的濾波器在運行中燒壞，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發射機的濾波器小，輸入輸出接口是φ40的，其他10kW發射機整機接口是φ80的。

因為該發射機是廠家負責安裝的，濾波器也是出廠之前測試調整好的，作為使用方容易忽略對濾波器的配置和接口的檢查。之后，新發射機安裝完成后，在試播出期間，我們對測試濾波器的運行溫度做了要求。對舊設備也要求高溫季節定期測試濾波器的運行溫度，這樣可以避免類似故障發生。

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