调频多工器工作原理分析

陈 健

（作者单位：粤东鸿图嶂电视调频转播台）

调频多工器工作原理分析

陈 健

（作者单位：粤东鸿图嶂电视调频转播台）

本文介绍了粤东鸿图嶂电视调频转播台的FM天馈线系统构成，桥式恒输入阻抗型多工器的构成和工作原理分析，使用优点和注意事项。

多工器；带通滤波器；3dB耦合器；吸收负载；串扰

粤东鸿图嶂电视调频转播台于2015年进行调频天馈线系统升级扩容，现使用的FM播出天馈线系统构成有：（1）双馈管输出到上下层天馈线，共有8层4面双偶极板垂直极化天线；（2）单层容量50kW，4层4面；（3）播出频点5个，使用5工器共用天馈线正常播出功率≤45kW。系统如图1所示。

多工器采用桥式恒输入阻抗型，它的主要器件是：带通滤波器、3dB耦合器、吸收负载等组合而成。滤波单元组成如图2所示。

桥式多工器（上图）工作原理：

（1）f1进入①端后，功率分成两半，一半到②端，与①同相；另一半到④端，滞后于①端90度；③端处无输出。两半功率各自穿过两个BPF1（定阻抗带通滤波器中心频率调在f1上），到⑤端和⑦端，此时的相对相位，⑦端仍滞后于⑤端90度，根据3dB耦合器功率合成器原理，f1的全部功率合成在⑧端。

（2）f2进入⑨端后，同上分析，全部功率合成在☒端。

（3）f3的传输：f3进入☒后，功率分成两半，一半到☒端，与☒同相；另一半到☒端，滞后于☒端90度。两半功率各自向前传输时，均遇到BPF2。BPF2 对f3呈近似短路的阻抗，故产生全反射。两半功率被反射回☒及☒端，此时的相对相位，☒端仍滞后于☒端90度。同上功率合成原理，f3的全部功率合成在☒端。

（4）☒端输出（f2+f3），传输到⑥端。

（5）（f2+f3）进入⑥以后的传输情况和f3进入☒以后的情况一样，最后在⑧端输出（f1+f2+f3）。

（6）BPF1和BPF2都是窄带带通，故①端⑨端分别为窄带输入端；BPF1和BPF2除了很窄的通带外，阻带非常之宽，从⑥和☒输入的频率，只要在这个窄通带之外，都能够反射传回⑧和☒，故称⑥端和☒端为宽带输入端。每一个滤波单元都有一个窄带输入端和一个宽带输入端。

（7）吸收负载R吸收少量穿过BPF的串扰功率。

桥式多工器的优点：

（1）各输入频点间的频率间隔较小，一般做到1MHz，有的0.8MHz；

（2）各输入端的阻抗匹配较佳，做到VSWR＜1.1；

（3）频点间的隔离度指标较高；

（4）利用链接特点，可在功率容限内增加输入路数，为发展留下便利条件。

多工器日常维护：

（1）注意保持清洁、干燥；

（2）注意温升，重点是谐振腔和吸收负载。

[1]张学田.广播电视技术手册(第6分册)发射技术[M].北京:国防工业出版社,1989.

图1

图2