北廣DF-100A型100kW短波發(fā)射機(jī)諧波濾波器的調(diào)試

楊衛(wèi)鋒 羅 斌 梁 輝

北京北廣科技有限公司生產(chǎn)的DF-100A型100kW短波廣播發(fā)射機(jī)是國(guó)內(nèi)的短波發(fā)射臺(tái)主力機(jī)型，廣西廣播電視臺(tái)954臺(tái)的機(jī)房安裝了多臺(tái)這種機(jī)型的短波發(fā)射機(jī)。諧波濾波器是短波發(fā)射機(jī)的主要配件之—，工作在高電壓、大電流的環(huán)境中，而短波發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率要求根據(jù)季節(jié)、白晝的更替經(jīng)常變換，故障率高，每次有故障都要請(qǐng)廠家技術(shù)員來(lái)處理，非常麻煩。為此，技術(shù)人員通過(guò)查找資料，研究總結(jié)出一套調(diào)試諧波濾波器的方法，供同行參考。

一、設(shè)備簡(jiǎn)介及原理設(shè)計(jì)圖

諧波濾波器原理如圖1，L1、L2是兩個(gè)盤(pán)香電感，C1、C2、C3是三個(gè)相同型號(hào)的真空電容，輸入輸出阻抗R都是75歐，換頻時(shí)需要五個(gè)元件同時(shí)聯(lián)動(dòng)調(diào)整，同時(shí)滿(mǎn)足L1=L2，C2=2C1=2C3，C1、C3和C2轉(zhuǎn)速比為1:2，五個(gè)元件的初始值工作在20MHz頻率下得到，品質(zhì)因數(shù)Q=1，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)匹配原理，工作在20MHz頻率下各元件理論設(shè)計(jì)計(jì)算值如下：

圖1

二、諧波濾波器粗調(diào)

短波諧波濾波器是一個(gè)大型配件，重量達(dá)兩百多斤，里面的電感和真空電容的安裝及拆除難度大，安裝好后無(wú)法測(cè)量里面單個(gè)元件值的大小，給調(diào)試增加了難度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可以用相同型號(hào)的真空電容，在安裝進(jìn)諧波濾波器之前，在外面按照理論計(jì)算值粗調(diào)到位，這時(shí)先不考慮分布參數(shù)，等待安裝進(jìn)諧波濾波器里面后再進(jìn)行細(xì)調(diào)，方法如下。

1.用網(wǎng)絡(luò)分析儀（工作在20MHz）測(cè)量C1和C3的阻抗，真空電容先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至最小，然后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)慢慢增大電容值，使每個(gè)電容器的阻抗為75Ω，電容值106pF，從電容最小開(kāi)始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)約12.25圈。

2.用網(wǎng)絡(luò)分析儀（工作在20MHz）測(cè)量C2的阻抗，真空電容也要順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至最小，然后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)慢慢增大電容值，使每個(gè)電容器的阻抗為37.5Ω，電容值212pF，從電容最小開(kāi)始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)約15.5圈。

3.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)試L1和L2（調(diào)諧在20MHz）的阻抗為75歐姆，電感值0.6μΗ，從電感線圈最里圈端頭開(kāi)始短路約1.25圈左右（約一圈多10厘米）。

三、諧波濾波器細(xì)調(diào)

1.把粗調(diào)好的元件安裝進(jìn)諧波濾波器里，在諧波濾波器輸出口接75歐姆假負(fù)載，如圖2。

圖2

2.使發(fā)射機(jī)輸出同諧波濾波器的輸入斷開(kāi)，把網(wǎng)絡(luò)分析儀接上諧波濾波器輸入端，在頻率20MHz時(shí)調(diào)試。

3.先調(diào)節(jié)C2，微調(diào)L1和L2，諧波濾波器的輸入阻抗接近理想值實(shí)部（75±3）Ω、虛部（0±3）Ω，如果離理想值還有誤差，可以再微調(diào)一下L1和L2。

4.調(diào)節(jié)C3、C1不動(dòng)，直到諧波濾波器的輸入阻抗接近 75±3j。

5.在20MHz時(shí)調(diào)試參數(shù)結(jié)果為：L1和L2均為1.25圈，C1為12.25圈，C2為17.5圈，C3為14.5圈，輸入阻抗75Ω±3j，機(jī)械計(jì)數(shù)器設(shè)為1000。

6.將諧波濾波器的五個(gè)元器件與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接固定，外接28V直流電源給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這時(shí)可以同時(shí)聯(lián)動(dòng)調(diào)整諧波濾波器的五個(gè)元器件，用網(wǎng)絡(luò)分析儀在3.2MHz-26.1MHz頻率范圍內(nèi)，觀察各頻率阻抗，在滿(mǎn)足阻抗匹配的情況下（75±3j），記下每個(gè)取樣頻率機(jī)械計(jì)數(shù)器數(shù)值，打印出來(lái)，貼在諧波濾波器外面，供換頻調(diào)諧時(shí)使用。

四、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)限位開(kāi)關(guān)調(diào)試

1.諧波濾波器調(diào)至高頻端，L1和L2從電感線圈最里圈端點(diǎn)開(kāi)始到0.75圈的位置設(shè)為高頻限位開(kāi)關(guān)S2，設(shè)好高頻限位開(kāi)關(guān)后，驅(qū)動(dòng)諧波濾波器至低頻端，可以看到低頻限位開(kāi)關(guān)S1設(shè)置在L1和L2從電感線圈最外圈端點(diǎn)開(kāi)始到0.75圈的位置。

2.諧波濾波器保持在高頻限位時(shí)，調(diào)節(jié)隨動(dòng)電位器2和3之間的電阻為1600Ω。

五、總結(jié)

上面的調(diào)試是針對(duì)某個(gè)特定的諧波濾波器進(jìn)行的，每個(gè)諧波濾波器分布參數(shù)都不一樣，調(diào)試參數(shù)結(jié)果也不一樣。本文提供了這樣一種調(diào)試方法，先粗調(diào)，使參數(shù)接近正確值，便于細(xì)調(diào)。調(diào)試的關(guān)鍵在于細(xì)調(diào)，由于調(diào)整每個(gè)元件時(shí)，實(shí)部和虛部都在變化，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，L1、L2、C1粗調(diào)到位后暫時(shí)不動(dòng)，調(diào)整C2時(shí)實(shí)部變化最大，而調(diào)整C3時(shí)虛部變化最大，最后微調(diào)C1、C2、C3直到諧波濾波器的輸入阻抗?jié)M足75±3j，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。