一種基于頻域的調整諧波濾波器方法

國家廣播電視總局723臺 梁 戈

一、諧波濾波器及調整原理

DF100A發射機的諧波濾波器是由3個真空電容和2個盤香電感組成。這5個器件組成兩節完全相同的90oΠ網絡，兩組網絡是串聯的，都是阻抗為75?的90度延遲網絡。中間電容（C2）是一組網絡的輸入電容與另一組網絡的輸出電容的合并電容。L1和L2是盤香電感。

圖一 諧波濾波器原理圖

我們要調整3個電容的容值，從而改變2個網絡的參數，改變濾波器的駐波比（SWR）。

二、調整步驟

1、校準儀器

我們使用安捷倫生產的矢量分析儀。在使用之前要校準，分3步：斷路、斷路、負載。在按鍵界面上選擇cal按鈕，顯示屏進入“校準”頁面。再按照說明書，使用儀器附帶的校準器對其校正。

2、連接設備及設定

在使用時儀器要接地以消除靜電干擾。將儀器設置成單端口模式，用50?的同軸電纜將其端口與濾波器的輸入端相連，濾波器的輸出端接75?的純負載。同時濾波器也要可靠接地。

在按鍵屏上選擇span按鈕，設置初始頻率和截止頻率，根據我機房實際播音情況選擇5M-22MHZ。選擇駐波比等于1作為顯示屏的零基準。顯示屏的橫坐標是頻率，縱坐標是SWR值。

圖二 濾波器SWR曲線圖

3、調整濾波器

1）打開電源給直流電機供電，使濾波器的傳動組件轉動。把濾波器轉動到頻率為20MHZ的位置。此時計數器的數值應該為1000，如果不是就要調整計數器。

2）我們要對3各真空電容調整，所有需要將他們頂部的抱箍拆除，與傳動組件斷開，這樣就可以對3電容各自調整。

3）將矢量分析儀切到SWR界面，其曲線如下圖所示。此時最低點可能沒有在20MHZ的位置，這就說明濾波器的參數發射了變化，我們要將SWR最低點重現調回20MHZ。

將3個電容順時針轉向高限位，記下轉動的圈數，例如4.5圈，3.75圈等等。這個操作的目的是讓我們心里清楚每個電容可以調整的范圍。記錄好圈數后再把電容逆時針轉回原位。經過長期實踐發現，調整電容C1和C3的容值主要改變SWR曲線的最低點所對應的頻率值。即讓曲線在顯示屏內左右移動。調整C2主要影響SWR曲線最低點的數值，即讓曲線上下移動。當然這不是一定的，兩者之間有相互影響。我們需要找到一個平衡點。通過調整3個電容容值，把曲線的最低點定在20MKH所在位置，同時使他的最小值能夠低于1.1，從而實現對諧波分量的濾除。如圖二藍線所示。

當完成上述操作后，將電容與傳動組件連接，打開電源使傳動組件運轉。觀察頻率從20MHZ到5MHZ時，SWR的曲線是不是都低于1.1。如果在某個頻率點高于1.1，那就要在此處重調電容值，以便SWR數值低于1.1。不過在此處頻率點調整后，又容易影響其他頻點的SWR，所以我們都是微調，不必一定找到他的最低點，以避免整個SWR曲線發射大變化。

當頻率從5M到22MHZ都滿足SWR要求后，就可以記錄頻率點和對應的計數器數值，以便日后裝上發射機對諧波濾波器進行調諧。

三、結語

通過多年的實踐維護，我們發現這種調整濾波器的方法簡單方便，有效可行。可以大幅度改善濾波器的性能，在其工作時濾除發射機產生的諧波分量，降低對自動化設備、模擬采樣信號的干擾以及對人體的輻射。