一种基于频域的调整谐波滤波器方法

国家广播电视总局723台 梁 戈

一、谐波滤波器及调整原理

DF100A发射机的谐波滤波器是由3个真空电容和2个盘香电感组成。这5个器件组成两节完全相同的90ºΠ网络，两组网络是串联的，都是阻抗为75Ω的90度延迟网络。中间电容（C2）是一组网络的输入电容与另一组网络的输出电容的合并电容。L1和L2是盘香电感。

图一 谐波滤波器原理图

我们要调整3个电容的容值，从而改变2个网络的参数，改变滤波器的驻波比（SWR）。

二、调整步骤

1、校准仪器

我们使用安捷伦生产的矢量分析仪。在使用之前要校准，分3步：断路、断路、负载。在按键界面上选择cal按钮，显示屏进入“校准”页面。再按照说明书，使用仪器附带的校准器对其校正。

2、连接设备及设定

在使用时仪器要接地以消除静电干扰。将仪器设置成单端口模式，用50Ω的同轴电缆将其端口与滤波器的输入端相连，滤波器的输出端接75Ω的纯负载。同时滤波器也要可靠接地。

在按键屏上选择span按钮，设置初始频率和截止频率，根据我机房实际播音情况选择5M-22MHZ。选择驻波比等于1作为显示屏的零基准。显示屏的横坐标是频率，纵坐标是SWR值。

图二 滤波器SWR曲线图

3、调整滤波器

1）打开电源给直流电机供电，使滤波器的传动组件转动。把滤波器转动到频率为20MHZ的位置。此时计数器的数值应该为1000，如果不是就要调整计数器。

2）我们要对3各真空电容调整，所有需要将他们顶部的抱箍拆除，与传动组件断开，这样就可以对3电容各自调整。

3）将矢量分析仪切到SWR界面，其曲线如下图所示。此时最低点可能没有在20MHZ的位置，这就说明滤波器的参数发射了变化，我们要将SWR最低点重现调回20MHZ。

将3个电容顺时针转向高限位，记下转动的圈数，例如4.5圈，3.75圈等等。这个操作的目的是让我们心里清楚每个电容可以调整的范围。记录好圈数后再把电容逆时针转回原位。经过长期实践发现，调整电容C1和C3的容值主要改变SWR曲线的最低点所对应的频率值。即让曲线在显示屏内左右移动。调整C2主要影响SWR曲线最低点的数值，即让曲线上下移动。当然这不是一定的，两者之间有相互影响。我们需要找到一个平衡点。通过调整3个电容容值，把曲线的最低点定在20MKH所在位置，同时使他的最小值能够低于1.1，从而实现对谐波分量的滤除。如图二蓝线所示。

当完成上述操作后，将电容与传动组件连接，打开电源使传动组件运转。观察频率从20MHZ到5MHZ时，SWR的曲线是不是都低于1.1。如果在某个频率点高于1.1，那就要在此处重调电容值，以便SWR数值低于1.1。不过在此处频率点调整后，又容易影响其他频点的SWR，所以我们都是微调，不必一定找到他的最低点，以避免整个SWR曲线发射大变化。

当频率从5M到22MHZ都满足SWR要求后，就可以记录频率点和对应的计数器数值，以便日后装上发射机对谐波滤波器进行调谐。

三、结语

通过多年的实践维护，我们发现这种调整滤波器的方法简单方便，有效可行。可以大幅度改善滤波器的性能，在其工作时滤除发射机产生的谐波分量，降低对自动化设备、模拟采样信号的干扰以及对人体的辐射。