調頻多工器工作原理及常見故障分析與維護

摘? 要：該文通過對多工器的工作原理、常見故障分析、維護注意要點3個方面進行了簡單的分析闡述，熟悉并掌握這些要領，有計劃地做好多工器的技術維護工作，對安全播出至關重要。

關鍵詞：多工器? 橋式雙工器? 吸收電阻? 濾波器? 溫度

中圖分類號：TN934.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）03（b）-0018-02

在調頻發射臺，通常采用多工器來實現多套調頻廣播節目共用一副天線來播出。多工器的應用，既能夠滿足不斷增加的節目需求，解決發射鐵塔上空間不足的問題，又不失為一種節約投入的技術方案。調頻發射天線需做到有足夠功率容量和的全頻率調頻頻段的寬帶天線來滿足多工器的需求。對于不同的調頻工作頻率，通過各種補償方法使其駐波比達到要求的技術指標。

1? 多工器工作原理

1.1 橋式多工器的采用

調頻多工器可以采取多種實現方式，通常用雙工器組合而成。橋式雙工器因具有頻率間隔小、隔離度高、阻抗匹配好、利于鏈接、易于調整、改頻和增加頻道等優點而被普遍采用。

1.2 橋式雙工器的原理

橋式雙工器由2個3dB的定向偶合器（D1、D2）和2個帶通濾波器（B1、B2）、吸收負載R以及相互間連接的同軸饋管構成。其工作原理如圖1所示。射頻信號f1從定向耦合器D1的1端輸入，在其3端和4端輸出功率各一半的信號，其中3端和1端的信號相位相同，4端的比1端的信號相位滯后90°，兩路信號通過帶通濾波器B1、B2到達3dB定向偶合器D2的7端和8端，由于8端和6端相位相同，到達6端的信號相位滯后7端相位90°，f1的兩路信號在6端正好同相位合成，而在5端，經過兩次延時90°，共計延時180°，同7端過來的未經過延時的f1信號正好反相抵消，所以f1信號在5端沒有輸出。

信號f2從3dB定向耦合器D2的5端進來，在7端和8端輸出功率各一半信號，到達帶通濾波器的輸入端后被全反射回到D2，由于相位的原因，所以在6端兩路信號又重新被合成為信號f2。

實際上，帶通濾波器B1、B2不可能對f2信號全反射回來，也會有少量信號泄露通過，在定向耦合器的2端合成后被吸收負載R吸收，不會串入到端1對f1信號造成串擾。由于端1只能輸入f1信號，通常被稱為窄帶輸入口，而端5，它能輸入除f1以外的所有頻率，故稱其為寬帶輸入口。

1.3 六工器原理

筆者所在廣播電視臺的六工器就是由5組橋式雙工器依次串聯而成的。如圖2所示，信號f1通過橋式雙工器1以后，再經過連接得饋管到達橋式雙工器2得寬帶輸入端，在橋式雙工器2的作用下與f2信號進行合成，并經過連接饋管到達橋式雙工器3的寬帶輸入端，在橋式雙工器3的作用下與f3信號進行合成，然后進入橋式雙工器4，以次類推，最后進入發射天線。

由以上可以看出，每組橋式雙工器均有一路窄帶輸入和一路寬帶輸入，所以利用該特點可以將若干橋式雙工器不受路數限制鏈接起來，組成多工器。多工設備的使用，對于窄帶輸入端來說，相當于在后面增加了輸出濾波器，可以有效地減少了產生二階和三階互調的可能性，改善了信號的傳輸質量。

2? 多工器常見故障分析

2.1 多工器常見故障

該臺的多工器使用幾年來，常見的故障就是吸收電阻燒壞。燒壞的原因可能有所不同，需要區別對待，排除故障。當天饋線出現故障或發射機反射增大時，一般都能引起注意，去查看多工器是否有異常溫升、吸收負載阻值是否正常等。去年8月，該臺天饋線系統遭遇雷擊，出現故障，有多根分饋線燒壞，幾部發射機相繼出現反射過大、掉高壓情況，吸收電阻燒壞了3個。天線修復后，更換了吸收電阻。

2.2 多工器故障的原因

在平時的例行維護中，我們也有發現吸收電阻損壞、阻值變大的情況，中間我們在工作中并沒有發現發射機反射大、掉高壓等情況，天饋線的駐波比也正常。這樣的情況出現過幾次。經過認真分析，認為原因可能是多方面的，現在分析如下。

（1）天饋線出現異常會波及到多工器。例如，主饋絕緣電阻變小，天線在雨雪、大風等惡劣天氣，有可能瞬時短路、開路、駐波比變壞等，都會使得一些功率反射回去。

（2）多工器指標變差，3dB定向偶合器隔離度降低，帶通濾波器變寬。根據前面的原理我們知道，3dB定向偶合器的隔離端也會有一些泄露，帶通濾波器也不可能把帶外信號完全反射。當到達隔離端的功率大到超過吸收負載的額定功率后，將會造成吸收負載溫度升高而燒壞。

（3）調制度過大，使得射頻信號帶寬變大，泄露到吸收電阻上的功率加大。該臺從播控室送來的音頻信號電平常常偏高，發射機激勵器一般也沒限幅，早成調制度經常在130%以上。

（4）帶通濾波器諧振頻率偏移、發射機載頻偏離、多工器與天線阻抗不匹配等情況都會使得一些功率轉移到吸收負載上。

吸收電阻損壞可能是一種原因或以上多種原因共同作用的結果。如不及時更換，本該吸收電阻承受的功率都會反射到發射機上，會造成更大的危害。

3? 多工器的維護

多工器是發射系統的公共部分，它的工作狀態的好壞直接影響到播出的質量。因此在平時的維護過程中，要常巡視、常觀察，一經發現問題，應及時處理，把隱患消滅在萌芽狀態，使損害降到最低。日常維護中應注意以下幾個方面。

（1）吸收電阻應定時檢查其阻值，發現損壞后要及時查明原因，排除故障后并進行更換，并要注意吸收電阻的的功率容量，吸收電阻的功率通常選擇大于窄帶輸入功率的5%～10%為宜。

（2）日常巡查時，可以用手感受多工器表面的溫度，檢查有無溫度升高的部位，通常出現異常溫升是部件接觸不良或松動造成的。硬饋連接處易出現異常溫升，通常進行拆開重裝，確保其可靠連接。

（3）天饋線系統的指標應定期測試，指標異常要及時查明原因并處理。

（4）機房環境溫度要保持清爽宜人，避免溫度過高造成諧振腔頻率漂移，從而加大了插入損耗，插入損耗的增大又進一步使溫度升高，形成的惡性循環會使多工器的指標變差。

4? 結語

總之，熟悉多工器的原理，有計劃地做好多工器的預防維護工作，使之處于良好的工作狀態是安全優質播出的重要保證。工作中一絲不茍，養成維護和故障處理完后，做記錄和總結的好習慣，這樣才能不斷提高我們的專業技能，確保廣播節目的安全播出。

參考文獻

[1] 倪世蘭，錢岳林.電視與調頻發送技術[M].北京：中國廣播電視出版社，2005：202-206.①作者簡介：王亞峰（1972—），男，漢族，河北邯鄲人，本科，副高級工程師，研究方向：廣播電視發射。