DF100A型发射机谐波滤波器工作原理及故障分析

【摘要】本文针对DF100A型短波发射机加装谐波滤波器的必要性进行论述，并对其工作原理及调试方法进行说明，分析探讨谐波滤波器的故障现象及处理方法。

【关键词】DF100A型发射机；谐波输出；滤波

1.引言

DF100A型PSM短波发射机属于大功率、高效率、高稳定、高质量、自动化、固态化、数字化型发射机，其输出的各次谐波对对电视信号和其他频道信号干扰很严重，所以针对解决此问题我们在此介绍发射机的谐波滤波器工作原理以及调试维护方法。

2.加入谐波滤波器的原因

通常大功率短波发射机输出的接口要加装一个谐波滤波器，其原因有如下几点：发射机的调配匹配网络有时滤波效果不够好，无法达到国际电联CCIR规定要小于-60dB（50mW）的谐波输出的指标要求；另一方面，VHF波段有愈来多的电台、电视台在工作，尤其是电视发射台的1-5频道，其频率为48.5-92MHz，很容易受到3.9-26.1MHz短波广播发射台的谐波干扰，从而严重影响电视图像和声音的接收效果，有时甚至无法接受，因此在短波发射机高末级输出端加装一个谐波滤波器就显得十分必要了。

3.谐波滤波器工作原理

原理图如图1所示：

图1 原理图

DF-100A型PSM发射机的谐波滤波器采用两节输入和输出阻抗均为75Ω的90o相移π网络串联组成。滤波器的中间电容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。如图1所示。图中：|Xc3|=|Xc1|=|XL2|=|XL1|=75Ω，|Xc2|=37.5Ω，C2=2C3=2C。L1、L2为盘香电感，三只可变真空电容采用同一种可变真空电容，容量为35至1000pF，盘香电感与三只可变真空电容是联动的，由马达来驱动，便于统调。由于C2=2C1=2C3，因此要求C2与C1（C3）之间转速比为2：1。π网络使基波通过而滤除谐波，且具有选频和阻抗变换功能。该滤波器的另一特点是点频式窄带滤波器，即随着不同的工作频率，该滤波器具有不同的工作点，保证在3.2-26.1MHz的频率范围内，始终保证其基波阻抗等于或接近75Ω，使其Vswr≤1.1，使残波辐射达到要求。

4.谐波滤波器元件的调试

谐波滤波器的元件更换和调试，按下列步骤进行：

（1）松开耦合链条，使电感器的两个短路臂能自由的移动，调节短路臂，使他们在一条线上并且使它们接触滚轮指向同一方向，再重新拧紧耦合链条，确保短路臂不能移动。

（2）移去滤波器顶盖，脱开随动电位器和计数器。

（3）脱开电容与机械传动部分。将三只电容旋至容量最小处，为防止电容顶死，将电容倒回七至八圈。

（4）确定20MHz时的电感位置离最小点1/2圈，用矢量阻抗仪（调谐在20MHz）测量C1、C2、C3、L1、L2的阻抗，调节C1、C2、C3、L1、L2分别从最小点旋转使Xc3=Xc1=XL2=XL1=68Ω，|Xc2|=34Ω。

图2 测试连接图

（5）盖上顶盖，按图2接好矢量阻抗仪及标阻。

（6）用矢量阻抗仪观察f=3.2～26.1MHz时滤波器输入阻抗的变化，微调C1、C2、C3值，使输入阻抗在75±5Ω，±j3范围内，且使Vswr

（7）恢复连接发射机输出到滤波滤波器的输入。

（8）连接机械传动部分，给电机送电，往高端慢慢转动，并注意C2圈数，防止电容顶死，26.1MHz时确定高端限位点。

（9）将谐波滤波器调至低频端f=3.2MHz，当L1和L2的接触滚轴位于它们相应的线圈端断头的75mm时，确定低端限位。

（10）测f=20MHZ时总容值，在20MHz位置脱开机械传动，将C3电容转到容值最小，记录圈数并计算出C3在20MHz时的容值，再依次计算出C2和C1在20MHz时的容值和圈数。

（11）设定f=20MHz时机械计数器为‘1000’，连接机械传动，记录全频段各频点计数器数值。在高频点时，使随动电位器1、2之间阻抗值为1.4KΩ。并列表贴于滤波器上，根据使用频率的变化，按着列表上的计数器位置，设置滤波器的位置。这里需要提醒大家注意的是，调整过程中不要让L1和L2的接触滚轴走到它们相应的线圈端断头的75mm以内。还要注意电容的圈数，避免顶死。否则，可能导致设备损坏。

5.谐波滤波器的日常维护方法及常见故障

5.1 谐波滤波器检修操作规程

a.准备工具：毛巾、内六角、机油、耐压试验器、汽油等；做好安全措施：断4CB2；在通地开关上挂牌。b.谐波滤波器的检查：检查马达装置与三个电容的连接情况，顶丝如松动，用内六角扳手紧固；清洁检查盘香电感，并检查滚轮的压力是否正常，如果压力不够应紧固；清洁绝缘板和机箱中的灰尘；检查输入输出卡子的连接情况。检查马达装置的各端子引线，焊点，以及随动电位器的顶丝，输出插头。电容和盘香电感是否打火，重点查看滚轮接点有无打火，轮轴保持清洁并适当上油，绝缘板及机内必须保持清洁。c.检修完后，摘除安全铭牌，复查，试机时呼应。

5.2 谐波滤波器盘香电感滚轮脱轨故障现象、原因分析、如何处理

（1）故障现象：倒频后发现反射功率很大，调整平转，反射功率降不下来。反射功率切断指示灯变红，有时会掉高压。

（2）原因分析：谐波滤波器是高末屏网络后的一个VHF低通滤波器，两个盘香电感及三个真空电容是同调的，正常情况下输入阻抗为75Ω。若高末输出网络匹配良好，反射功率是较小的。当短路轮脱轨或机械原因，使某一元件不同调时，其输入输出阻抗就可能偏离75Ω纯阻较远，产生反射功率，当反射功率超过反射功率表和1A17的设定值后，将引起反射功率切断，过荷掉高压。

（3）故障处理：a当反射功率与原先的值偏离较大，但又不引起过荷时，可维持播音，停机后再处理。b当有过荷发生时，要及时寻找代播，断高压进行处理。处理时要夹短路线以防灼伤。将脱轨的滚轮拆下后进行打磨清洁，涂上凡士林，参照另一个盘香电感短路轮的位置安装上，检查谐波滤波器调至20M时电感位置和计数器读数，并检查其运行情况，确保无误。

6.结束语

结合自己的工作经验，此文阐述了DF100A短波发射机中谐波滤波器的工作原理、调试方法、维护方法及常见故障处理。希望对大家的维护有所借鉴，不足之处还期待和同行们更近一步的探讨。

参考文献

[1]黄晓兵.DF-100A型短波发射机维护手册[M].中国书籍出版社.

[2]刘洪才.广播发送新技术[M].中国广播电视出版社.