摘? 要:該文通過對多工器的工作原理、常見故障分析、維護(hù)注意要點(diǎn)3個(gè)方面進(jìn)行了簡單的分析闡述,熟悉并掌握這些要領(lǐng),有計(jì)劃地做好多工器的技術(shù)維護(hù)工作,對安全播出至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞:多工器? 橋式雙工器? 吸收電阻? 濾波器? 溫度
中圖分類號:TN934.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1672-3791(2019)03(b)-0018-02
在調(diào)頻發(fā)射臺,通常采用多工器來實(shí)現(xiàn)多套調(diào)頻廣播節(jié)目共用一副天線來播出。多工器的應(yīng)用,既能夠滿足不斷增加的節(jié)目需求,解決發(fā)射鐵塔上空間不足的問題,又不失為一種節(jié)約投入的技術(shù)方案。調(diào)頻發(fā)射天線需做到有足夠功率容量和的全頻率調(diào)頻頻段的寬帶天線來滿足多工器的需求。對于不同的調(diào)頻工作頻率,通過各種補(bǔ)償方法使其駐波比達(dá)到要求的技術(shù)指標(biāo)。
1? 多工器工作原理
1.1 橋式多工器的采用
調(diào)頻多工器可以采取多種實(shí)現(xiàn)方式,通常用雙工器組合而成。橋式雙工器因具有頻率間隔小、隔離度高、阻抗匹配好、利于鏈接、易于調(diào)整、改頻和增加頻道等優(yōu)點(diǎn)而被普遍采用。
1.2 橋式雙工器的原理
橋式雙工器由2個(gè)3dB的定向偶合器(D1、D2)和2個(gè)帶通濾波器(B1、B2)、吸收負(fù)載R以及相互間連接的同軸饋管構(gòu)成。其工作原理如圖1所示。射頻信號f1從定向耦合器D1的1端輸入,在其3端和4端輸出功率各一半的信號,其中3端和1端的信號相位相同,4端的比1端的信號相位滯后90°,兩路信號通過帶通濾波器B1、B2到達(dá)3dB定向偶合器D2的7端和8端,由于8端和6端相位相同,到達(dá)6端的信號相位滯后7端相位90°,f1的兩路信號在6端正好同相位合成,而在5端,經(jīng)過兩次延時(shí)90°,共計(jì)延時(shí)180°,同7端過來的未經(jīng)過延時(shí)的f1信號正好反相抵消,所以f1信號在5端沒有輸出。
信號f2從3dB定向耦合器D2的5端進(jìn)來,在7端和8端輸出功率各一半信號,到達(dá)帶通濾波器的輸入端后被全反射回到D2,由于相位的原因,所以在6端兩路信號又重新被合成為信號f2。
實(shí)際上,帶通濾波器B1、B2不可能對f2信號全反射回來,也會有少量信號泄露通過,在定向耦合器的2端合成后被吸收負(fù)載R吸收,不會串入到端1對f1信號造成串?dāng)_。由于端1只能輸入f1信號,通常被稱為窄帶輸入口,而端5,它能輸入除f1以外的所有頻率,故稱其為寬帶輸入口。
1.3 六工器原理
筆者所在廣播電視臺的六工器就是由5組橋式雙工器依次串聯(lián)而成的。如圖2所示,信號f1通過橋式雙工器1以后,再經(jīng)過連接得饋管到達(dá)橋式雙工器2得寬帶輸入端,在橋式雙工器2的作用下與f2信號進(jìn)行合成,并經(jīng)過連接饋管到達(dá)橋式雙工器3的寬帶輸入端,在橋式雙工器3的作用下與f3信號進(jìn)行合成,然后進(jìn)入橋式雙工器4,以次類推,最后進(jìn)入發(fā)射天線。
由以上可以看出,每組橋式雙工器均有一路窄帶輸入和一路寬帶輸入,所以利用該特點(diǎn)可以將若干橋式雙工器不受路數(shù)限制鏈接起來,組成多工器。多工設(shè)備的使用,對于窄帶輸入端來說,相當(dāng)于在后面增加了輸出濾波器,可以有效地減少了產(chǎn)生二階和三階互調(diào)的可能性,改善了信號的傳輸質(zhì)量。
2? 多工器常見故障分析
2.1 多工器常見故障
該臺的多工器使用幾年來,常見的故障就是吸收電阻燒壞。燒壞的原因可能有所不同,需要區(qū)別對待,排除故障。當(dāng)天饋線出現(xiàn)故障或發(fā)射機(jī)反射增大時(shí),一般都能引起注意,去查看多工器是否有異常溫升、吸收負(fù)載阻值是否正常等。去年8月,該臺天饋線系統(tǒng)遭遇雷擊,出現(xiàn)故障,有多根分饋線燒壞,幾部發(fā)射機(jī)相繼出現(xiàn)反射過大、掉高壓情況,吸收電阻燒壞了3個(gè)。天線修復(fù)后,更換了吸收電阻。
2.2 多工器故障的原因
在平時(shí)的例行維護(hù)中,我們也有發(fā)現(xiàn)吸收電阻損壞、阻值變大的情況,中間我們在工作中并沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)反射大、掉高壓等情況,天饋線的駐波比也正常。這樣的情況出現(xiàn)過幾次。經(jīng)過認(rèn)真分析,認(rèn)為原因可能是多方面的,現(xiàn)在分析如下。
(1)天饋線出現(xiàn)異常會波及到多工器。例如,主饋絕緣電阻變小,天線在雨雪、大風(fēng)等惡劣天氣,有可能瞬時(shí)短路、開路、駐波比變壞等,都會使得一些功率反射回去。
(2)多工器指標(biāo)變差,3dB定向偶合器隔離度降低,帶通濾波器變寬。根據(jù)前面的原理我們知道,3dB定向偶合器的隔離端也會有一些泄露,帶通濾波器也不可能把帶外信號完全反射。當(dāng)?shù)竭_(dá)隔離端的功率大到超過吸收負(fù)載的額定功率后,將會造成吸收負(fù)載溫度升高而燒壞。
(3)調(diào)制度過大,使得射頻信號帶寬變大,泄露到吸收電阻上的功率加大。該臺從播控室送來的音頻信號電平常常偏高,發(fā)射機(jī)激勵(lì)器一般也沒限幅,早成調(diào)制度經(jīng)常在130%以上。
(4)帶通濾波器諧振頻率偏移、發(fā)射機(jī)載頻偏離、多工器與天線阻抗不匹配等情況都會使得一些功率轉(zhuǎn)移到吸收負(fù)載上。
吸收電阻損壞可能是一種原因或以上多種原因共同作用的結(jié)果。如不及時(shí)更換,本該吸收電阻承受的功率都會反射到發(fā)射機(jī)上,會造成更大的危害。
3? 多工器的維護(hù)
多工器是發(fā)射系統(tǒng)的公共部分,它的工作狀態(tài)的好壞直接影響到播出的質(zhì)量。因此在平時(shí)的維護(hù)過程中,要常巡視、常觀察,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)處理,把隱患消滅在萌芽狀態(tài),使損害降到最低。日常維護(hù)中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
(1)吸收電阻應(yīng)定時(shí)檢查其阻值,發(fā)現(xiàn)損壞后要及時(shí)查明原因,排除故障后并進(jìn)行更換,并要注意吸收電阻的的功率容量,吸收電阻的功率通常選擇大于窄帶輸入功率的5%~10%為宜。
(2)日常巡查時(shí),可以用手感受多工器表面的溫度,檢查有無溫度升高的部位,通常出現(xiàn)異常溫升是部件接觸不良或松動造成的。硬饋連接處易出現(xiàn)異常溫升,通常進(jìn)行拆開重裝,確保其可靠連接。
(3)天饋線系統(tǒng)的指標(biāo)應(yīng)定期測試,指標(biāo)異常要及時(shí)查明原因并處理。
(4)機(jī)房環(huán)境溫度要保持清爽宜人,避免溫度過高造成諧振腔頻率漂移,從而加大了插入損耗,插入損耗的增大又進(jìn)一步使溫度升高,形成的惡性循環(huán)會使多工器的指標(biāo)變差。
4? 結(jié)語
總之,熟悉多工器的原理,有計(jì)劃地做好多工器的預(yù)防維護(hù)工作,使之處于良好的工作狀態(tài)是安全優(yōu)質(zhì)播出的重要保證。工作中一絲不茍,養(yǎng)成維護(hù)和故障處理完后,做記錄和總結(jié)的好習(xí)慣,這樣才能不斷提高我們的專業(yè)技能,確保廣播節(jié)目的安全播出。
參考文獻(xiàn)
[1] 倪世蘭,錢岳林.電視與調(diào)頻發(fā)送技術(shù)[M].北京:中國廣播電視出版社,2005:202-206.①作者簡介:王亞峰(1972—),男,漢族,河北邯鄲人,本科,副高級工程師,研究方向:廣播電視發(fā)射。