调频发射机谐波滤波器的功能及故障案例分析

张　洪

（作者单位：新疆新闻出版广电局节目传输中心964台）



调频发射机谐波滤波器的功能及故障案例分析

张洪

（作者单位：新疆新闻出版广电局节目传输中心964台）

摘 要：谐波滤波器的作用是把高频功率放大器输出的射频信号中的高次谐波分量抑制到最小程度，使其符合国标对广播发送设备谐波抑制的要求。本文主要分析谐波滤波器选配不当导致的故障案例，以期为充分调频发射机谐波滤波器的功能提供借鉴。

关键词：调频发射机；谐波滤波器；故障案例

1 谐波滤波器的特点

调频发射机使用的谐波滤波器是调频全波段低通滤波器，安装在发射机整机输出口和天馈线之间。它的作用是把高频功率放大器输出的射频信号中的高次谐波分量抑制到最小程度，使其符合国标对广播发送设备谐波抑制的要求。由于调频发射机的二次以上谐波均落入电视广播频段，谐波辐射过大会对电视接收造成干扰，所以谐波抑制度是衡量调频发射机是否合格的一项重要指标。国标对调频广播发射机的谐波辐射的强度规定为：发射功率大于25W时，谐波辐射功率小于1MW，并低于载波功率60dB。10kW调频发射机要低于载波功率70dB。

调频广播发射机的输出端通常使用分布参数滤波器。分布参数滤波器多应用在高频大功率的设备上。同轴线滤波器、带状线滤波器和微带线滤波器都属于分布参数滤波器，可传输TEM波，具有阻抗变换的作用和阻抗呈周期性变化的特点。谐波滤波器安装在一个封闭盒内，封闭盒构成接地外导体。

2 发射机滤波器参数

调频广播发射机使用的滤波器的技术参数为：（1）通频带：87～108 MHz；（2）承载功率与发射机输出功率匹配；（3）输入阻抗50Ω；（4）输出阻抗：50Ω；（5）带内衰减＜-31 dB；（6）带外衰减＞41 dB （175 MHz）或＞50dB （430～570 MHz）；（7）截止频率为：110MHz；（8）输入输出接口与发射机和天馈匹配。

新疆新闻出版广电局节目传输中心964台10kW调频广播发射机使用的带状线滤波器是一个七阶椭圆函数低通滤波器，可以等效为带状线串联谐振电感、微带线并联电容，并在每个电容上并联了一个可变的补偿电容，目的是将滤波器的铜带特性和和带外衰减调整在最佳状态。调整补偿电容可以使截止频率处的衰减最大，使输入匹配最佳，带内波动最小。

发射机生产商将滤波器设计和调整好后，发射台日常使用中一般不需要特别维护，只需日常清洁和在高温季节时定期测试运行温度。

3 发设计滤波器故障和排查

随着广播事业的繁荣和发展，近几年新疆新闻出版广电局节目传输中心964台完成了数10台10kW调频发射机的安装投运工作。其中1台发射机因滤波器的承载功率和输入输出接口与10kW发射机不匹配，设备安装投运后，频繁出现发射机过温，内驻波、外驻波同时告警，导致保护系统动作关机，并且无法快速恢复。造成短则5分钟，长则10几分钟的停播。

该故障不好分析判断，因为整机运行温度显示在正常范围内。当时分析是整机保护系统出了问题，对发射机的过温保护点进行了调整，但问题未得到解决。直到有一天该设备的滤波器在运行中烧坏，才找到了故障原因。该滤波器承载功率不够，外观上看体积比其他10kW发射机的滤波器小，输入输出接口是φ40的，其他10kW发射机整机接口是φ80的。

因为该发射机是厂家负责安装的，滤波器也是出厂之前测试调整好的，作为使用方容易忽略对滤波器的配置和接口的检查。之后，新发射机安装完成后，在试播出期间，我们对测试滤波器的运行温度做了要求。对旧设备也要求高温季节定期测试滤波器的运行温度，这样可以避免类似故障发生。

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