桥式双工器宽带口的串扰

张俊东

河北广播电视台834发射台 河北省 保定市 071023

1 双工器改造后的串扰现象

在调频广播发射系统中，为节约宝贵的天馈资源，使用多工器是必然的选择。834 台机房的五工器如图1 所示。

2016年 10月，“中国之声”98.3MHz 调频 CDR广播发射机在834 台安装。由于调频CDR 广播发射机要求多工器有400KHz 的带宽，而834 台机房现用的五工器各接口只有200KHz 的带宽，为配合安装，将五工器的末端星型双工器改造为桥式双工器，只需增加两个3dB 耦合器和一吸收负载即可，在宽带口连接CDR 发射机，是既经济又满足CDR 发射机带宽要求的合理选择。改造后的五工器如图2 所示。

改造后的天馈系统及发射机工作正常，但是几天后接到保定市电台投诉，反映在834 台附近，91.8MHz 和98.3MHz 信号共同干扰保定交通广播104.8MHz。为了排除干扰，经测量发现影响范围只有3 公里左右，说明干扰信号功率非常小，利用夜间停机时间，关停91.8MHz 或98.3MHz 任何一个频率，104.8MHz 信号就不再有干扰。在多工器没有改造以前，并没有出现干扰104.8MHz 信号的现象，改造后出现，可以肯定是在98.3MHz 发射机中产生了104.8MHz 的干扰信号。

图1 机房五工器示意图

2 串扰现象产生的原因

在调频广播发射机中，为了提高发射机的工作效率，功放管都设计工作在丙类工作状态，在非线性工作状态中，将会产生各次谐波，特别是二次谐波，信号强度比其它次谐波大，对民航通讯有干扰，所以各发射机末端都加低通通滤波器，以滤除二次谐波。

桥式双工器的构成如图3 所示，有两个3dB 定向耦合器A、B，两个带通滤波器BP1、BP2 和一个吸收负载组成。

根据3dB 定向耦合器的基本原理，高频信号f1 由 3dB 定向耦合器 A 的 1 端口输入，在 2、4 端口形成各占一半功率的输出信号，并且4 端信号和1 端信号相位相同，2 端口信号相位滞后1 端90°，两路信号经过带通滤波器BP1、BP2，因为两个带通滤波器谐振在频率f1 上，对f1 信号呈现低阻抗，分别到达3dB 定向耦合器B 的5 端和7端，由于7 端和6 端同相位，6 端滞后5 端90°，对于f1 的两路信号，在6 端正好同相位合成，而在8 端，已滞后90°的7 端信号，经3dB 定向耦合器后，再滞后90°，共计滞后180°，与由5 端过来的未延时f1 信号，相位相反，相互抵消，所以f1 信号在8 端宽带口没有输出。

图2 改造后的五工器示意图

图3 桥式双工器的构成

图4 频谱分析仪对98.3MHz 发射机的频谱测试

这只是理想状态，实际应用中，8 端宽带口对f1 信号的隔离度在26dB 左右，因此总会有f1 信号到达宽带口。当发射机直接连接到宽带口时，f1 信号必然会串到发射机的功放中。因为功放管的非线性工作状态，又会在其中和发射机的本频的二次谐波产生混频现象。98.3MHz 的二次谐波196.6MHz 和 91.8MHz 的差频正好是 104.8MHz，这就是91.8MHz 和98.3MHz 信号共同干扰保定交通广播104.8MHz 的原因。用频谱分析仪对98.3MHz 发射机的频谱测试，如图4 所示。从图中可以看出，98.3MHz的二倍频196.6MHz，分别和99.2MHz、106.4MHz、107.5MHz信号差频出了99.4MHz、90.2MHz、89.1MHz 的信号，而且都在调频广播波段，发射机安装的滤除二次及以上谐波的低筒滤波器，不可能将其滤掉，如果这几个频率附近有节目，必然会对其产生干扰。

3 排除串扰现象的方法

去除98.3MHz 的二倍频，因为调频发射机功放管工作状态的原因，二倍频的去除，在功放中根本办不到，唯一的办法就是在桥式宽带口再加一个400KHz 带宽的谐振在98.3MHz 的带通滤波器，将多工器各入口串过来的各信号彻底滤除，不让其进入发射机功放，消除差频产生的条件，也就排除了干扰。增加了一个400KHz 带宽的谐振在98.3MHz 的5kW 带通滤波器后，就没有干扰，问题得以解决。

综上所述，在桥式双工器宽带口的使用中，如果所在位置是在偏远地区，因为串扰的范围非常小，只要不影响其它节目，可以直接连接发射机，但如果在市区使用，就必须考虑串扰问题，应该在宽带口连接一个窄带滤波器，以防止干扰其它节目的正常收听。