浅谈中波10kW发射机带通滤波器工作原理

张 军

内蒙古自治区广播电视传输发射中心杭锦843台 内蒙古 杭锦旗 017400

1 概述

2 带通滤波器工作原理

带通滤波器应该有完全平坦的通带，在通带内没有放大或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小频率范围完成。在中波10kW 发射机带通滤波器电路中，由于滤波器中心频率对电路元件（如电容、电阻、电感） 参数敏感，较难设计合适参数，电路元件参数随外界环境干扰发生变化，导致中心频率偏移，影响滤波结果准确性。因此，带通滤波器电路调试效果直接影响发射机运行状态和发射节目质量。

2.1 带通滤波器电路器件组成

带通滤波器电路由电容和电感组成，属于无源模拟滤波器，电路利用电容阻低频通高频和电感通低频阻高频的特性，组成串联、并联谐振完成滤波和阻抗提升任务。

2.2 串联谐振在电路中的作用

串联谐振串联在电路中（如图1 所示），由于串联谐振对谐振频率阻抗小，低频和高频信号不易通过，与谐振频率相同信号容易通过。

图1 串联谐振串联电路

串联谐振短路在电路中（如图2 所示），低频和高频信号容易通过，而与谐振频率相同信号对地短路，不易通过。

图2 串联谐振短路电路

2.3 并联谐振在电路中的作用

并联谐振串联在电路中（如图3 所示），由于并联谐振对谐振频率阻抗无穷大，低频和高频信号容易通过，而与谐振频率相同信号却不易通过。

图3 并联谐振串联电路

并联谐振短路在电路中，由于并联谐振对谐振频率阻抗无穷大，低频和高频信号不宜通过，直接对地短路滤掉，与谐振频率相同信号才易通过，如图4 所示。

图4 并联谐振短路电路

3 带通滤波器电路组成、调试

3.1 带通滤波器电路组成

由一个串联谐振和一个并联谐振组成（如图5 所示），射频信号先到串联谐振，串联谐振对谐振频率阻抗小，对本频以外信号阻抗较大，低、高频信号不易通过，与谐振频率相同信号易通过，本频信号直接通过串联谐振到并联谐振，根据并联谐振对谐振频率阻抗无穷大，对低、高频信号阻抗小，低、高频信号直接短路接地通过谐振滤除多余频率成分，本频信号直接通过。

图5 带通滤波器组成及工作原理

图6 带通滤波器电路

3.2 带通滤波器电路调试

功率合成器输出阻抗（4Ω） 与射频输出检测点（50Ω）之间阻抗匹配，是利用并联谐振回路抽头阻抗变比关系实现。在实际调整时，使电感L1 和电容C1 及功率合成变压器漏感、引线分布参数串联谐振于发射机的载波频率，使电感L2、电容C2 并联谐振于发射机的载波频率，这样就使得发射机功率合成器输出信号通过串联谐振回路后，输出载频成分电流最大而其他成分电流较小；通过并联谐振回路后，输出载频成分电压最大而其他成分电压较小，从而起到滤除发射机功率合成器输出信号杂波成分而输出典型载频调幅信号作用。

适当选择阻抗微调网络与L2 连接点（抽头）的位置，可使得从合成器向输出网络看阻抗为4Ω，而从射频输出检测点往带通滤波器看阻抗为50Ω，从而获得阻抗匹配。

4 欧姆阻抗调试

带通滤波器需要消耗输出功率能量，进行负载阻抗调试，10kW 功放合成输出阻抗为4 欧姆。调整方法为调整串联到并联接入点位置（图6：L2-2 抽头），可改变功率合成器输出阻抗大小，如果虚部不能为零，再通过调整串联电感抽头（图6：L1 抽头）使阻抗达到纯阻。

调试阻抗若小于4 欧姆，相当于负载调轻，不能完全消耗功放输出能量，功放负载加重，每块功放板工作量增加，不用开启18 块功放板工作，功率能输出10kW。

调试阻抗若大于4 欧姆，相当于负载调重，功放负载减轻，每块功放板工作量减少，需要开启18 块以上功放板工作，功率才能输出10kW。

总结

带通滤波器是发射机电路中承上启下的电路，对上消耗功率合成能量，对下完成阻抗匹配提升，带通滤波器工作状态直接影响发射机运行稳定和节目输出效果，影响发射机频响和失真两大电声指标。在季节交替调配网络维护检修计划中应将带通滤波器测试计划在内，适当调整带通滤波器阻抗，使滤波电路达到最佳滤波和良好阻抗匹配效果，确保发射机运行稳定和节目优质输出。

审稿人：赵 峰 内蒙古自治区广播电视监测与发展中心 正高级工程师