大功率短波發射機高頻諧波濾波器的原理及維護

許師榿

（廣州海格通信集團股份有限公司，廣東廣州，510000）

0 引言

當前，DF100A型100kW、TBH522型150kW以及TSW2500型500kW屬于我國應用相對廣泛的大功率短波發射機。其中，第一種大功率短波發射機，主要是采取可調式π網絡方式的諧波濾波器，后兩者應用到了固定式多級π網絡方式。以下內容進行詳盡的闡述大功率短波發射機高頻諧波濾波器的原理，并由此提出科學的維護策略，帶給實踐工作有價值的借鑒。

1 DF100A型100kW短波發射機諧波濾波器的工作原理和維護

1.1 工作原理

DF100A型100kW短波發射機為滿足諧波輻射在50MW以下的標準，其諧波濾波器應用到了一組串聯而成的濾波器，包括π型網絡兩節，具有75Ω的輸入阻抗、輸出阻抗。此濾波器的類型是一種頻點式窄帶濾波器，所以在短波頻段的范圍就是3.2MHz-26.0MHz，發射機具有不同的工作頻率的情況下，此濾波器會相應的在工作頻點上面進行調整，確保具有標準的基波阻抗，而且不會出現變化，同時能夠將二次諧波等進行濾除。

1.2 諧波濾波器的維護要點

首先，20MHz頻點上的電感線圈的滑動觸頭實際位置，采取紅漆標志，而且讓諧波濾波器的輸入端以及輸出端，是在一種開路的環境下。予以20MHz頻點的對地總電容值，采取電容表進行測量，詳盡的記錄結果，給以后的電容損壞以及更換等重要的指導。其次，對于機械傳動軸上的緊固螺釘進行定期的檢查，避免松動打滑后把原有預置參數更改，影響到諧波濾波器的工作。最后，諧波濾波器具有較大的電感線圈工作電流，應該勤檢查好滑動觸頭是否具備有效的接觸壓力。

1.3 諧波濾波器故障的應急處理

播音期間，諧波濾波器的電容出現擊穿故障，發射機駐波比過大保護。產生這種現象，需要手動調整載波功率為零，然后加高壓，將功率提升，觀察到增加了反射功率表，但是在輸出功率表上并未產生任何的提示。

首先，采取甩空短接法。為了將停播的時間有效減少，可以先取出諧波濾波器的機芯，只是把外殼留下，采取銅皮把濾波器外殼上的輸入以及輸出的插接頭短接，就能有效的維護播音，之后再相應解決問題。實施應急處理以后，發射機具有的表現就是，諧波輻射出現超標的問題，不可以長時間的運用，同時在增加發射機的駐波比。諧波濾波器不會明顯的影響到載頻，甩開它對發射機的工作狀態，不應具備非常顯著的反應。但因加入銅皮，會呈現出感性，所以就會顯著的影響到高頻段的駐波比。處理的方法就是，對于平衡轉換器微調處理，讓發射機順利的播音。

其次，可采取20MHz頻點總電容法。對電容用手觸摸，如果電容具備較高的溫度，則此電容可能出現了擊穿損壞的問題。需要拆下電容，把諧波濾波器在20MHz的部位上進行電動調整，裝設新電容，依據原始的20MHz頻點總電容量值的記錄，采取電容測量表合理的調整好新裝電容，達到滿足記錄值的效果。然后連接起新裝電容的轉動軸、機械傳動機構，再調節至發射機工作頻率對應計數器值。

2 TSW2500型500kW短波發射機甚高頻濾波器的工作原理和維護

2.1 工作原理

如圖1所示，為TSW2500型500kW短波發射機甚高頻濾波器的結構圖。

圖1 TSW2500型500kW短波發射機甚高頻濾波器結構圖

按照傳輸線理論，電容和電感計算的公式就是，如果a≥(b-a)，C=2πεl/Inba，C代表的是電容量，內筒半徑以及外筒半徑分別采取a、b表示，l、ε分別代表的是圓型筒長度、介電常數。如果a ≤ (b-a)，L=μl/2π·In·b/a，其中，L、a、b、l分別表示的是電感量、內導體半徑、外筒半徑、圓型筒長度、μ為磁導率。各電容筒具有相等的半徑，以及不同的長度尺寸，所以會產生各具差異性的等效的電容值。電容筒跟等效的電容值之間具有正相關聯性，即電容筒短，則等效的電容值小。各根銅管的半徑相同，有不同的長短，因此出現不同的等效的電感量。如果銅管短，則具有更小的等效的電感量。

2.2 甚高頻濾波器的維護要點

甚高頻濾波器內部器件的特點，就是在出廠時，就已經進行固定封裝，無需展開其他的調整即可，所以平時的維護操作相對便捷。但是因為其具備較大的吸收的諧波功率，所以應該采取水冷卻的方式，而且應該保持每分鐘有5L的水流量為，讓甚高頻濾波器的工作溫度不足五十攝氏度。

2.3 甚高頻濾波器故障的應急處理

進行播音期間，因天饋線異態，會產生駐波比變差的情況，如果不能及時有效的進行發射機駐波保護，就會導致濾波器打火，同時打穿里面的罐狀電容筒，產生漏水現象，發射機過流保護掉高壓。

應急處理的方法就是，斷開VHF濾波器輸入端、輸出端，全部的吊起，采取饋管把VHF 濾波器替代，讓發射機確保播音能夠正常的進行。因把VHF濾波器甩開，此發射機會出現超標的諧波輻射，要盡快做好修復VHF濾波器內部漏水的位置。

另外，進行針對性的修復更換。拆卸已經漏水的VHF濾波器，把漏水的罐狀電容筒，采取銀焊條進行補焊，再以砂紙打磨，之后進行拋光焊點。完成修復操作以后，加氣至表讀數為6kg壓力試壓，得到理想的狀態以后，吊裝復位VHF濾波器。

3 TBH522 型150kW 短波發射機甚高頻濾波器的工作原理和維護

3.1 工作原理

TBH522短波發射機甚高頻濾波器中，在所構成的電容筒中，首尾兩端的電容筒較短，具有較小的等效電容值，中間三個電容筒不僅具有較長的長度，同時具備較大的等效電容值。以銅皮短接線，進行連接起首尾兩側的連接銅管線圈，主要的目的就是將電感量減小。甚高頻濾波器的等效原理，其通過π網絡串聯組成低通濾波器，濾除掉短波頻帶外雜波成份，讓諧波輻射滿足標準。輸入阻抗以及輸出阻抗相同，均是50Ω。

3.2 甚高頻濾波器的維護要點

在廠家交付期間，甚高頻濾波器已經通過相應的測試以及調整，滿足標準的要求狀態，而且具備定型的內部器件。在平時的應用期間，并不用進行相關調整即可運用，而且也便利了維護的工作。但是其吸收消耗的諧波功率較大，會出現發熱的情況，應該勤檢查，打開外殼鋁蓋板認真的檢查，將連接的螺釘進行嚴密的緊固。

3.3 甚高頻濾波器故障的應急處理

主要的故障表現就是，進行播音期間，因天饋線異常導致濾波器打火的現象，在電容筒對半圓型鋁板上，是出現打火的位置，發射機會過流保護掉高壓。

采取有效的應急處理策略就是，將外殼鋁蓋板打開，再采取砂紙打磨打火麻點，以發射機保護好播音的順利進行，之后再系統的把備件進行更換。

4 結語

大功率短波發射機諧波濾波器具有較大的體型以及重量，儲備方法較為復雜，因此很多的發射臺并無儲存備份，如果出現了天饋線異態的問題，會導致形成大的駐波，這樣易損壞到諧波濾波器，往往要較長時間的停播。鑒于此，應該不斷的研究分析諧波濾波器的特性，深入掌握科學有效的應急處理策略，確保播音能夠穩定的進行，最大限度的減少停播時間，產生不良問題時，及時的安排時間整改，提升修復的效率和質量。