【摘要】 通过分析双工器的工作原理，介绍双工器伴音腔的调试方法，解决了吸收功率过大的故障。
【关键词】 双工器 伴音腔 吸收功率 3DB定向耦合器
湖南电视台九频道电视发射机主机为原北京广播器材厂生产的1kW双通道电视发射机，由于使用年代已久，出现了双工器吸收功率指示大于55mA，偶尔图像随伴音出现横道子，即串扰现象的故障。
一. 双工器的组成和工作原理
双工器的基本功能是将图像及伴音输出的射频信号相加并将其送上发射天线。1kW电视发射机双工器吸收功率正常值为4-16mA，如果大于50mA，即为吸收功率过大。目前使用的双工器多为三分贝定向耦合器式。其基本构成为一微波无源四端网络，所用器件为同轴元器件及谐振腔体，其原理图如图1所示。
图中：
W3、W4：3dB定向耦合器
Z1、Z2：fv–4.43MHz陷波滤波器
Z4、Z5：伴音谐振腔
3dB定向耦合器是由一个金属外壳和壳内二根互相平行的λ/4波长金属板（带状耦合线，也称芯板）组成的，3dB定向耦合器的基本特点是：端子1和端子2为耦合端，信号经耦合端后，在端子2得到的信号其功率为端子1处信号功率的二分之一，其相位与输入信号同相。端子1和端子4为直通端，信号经直通端后，在端子4得到的信号其功率亦为端子1处信号功率的二分之一，但其相位与输入信号相差90°。
反射腔对与腔体谐振点相同的频率呈一短路点，产生全反射，不使其通过，两个腔体的谐振频率为fv+6.5MHz，另两个腔体的谐振频率为fv–4.43MHz，分别称为伴音腔和4.43腔。
当图像信号输入至W3端子1后，端子2得到的是同相二分之一影入功率信号，端子4得到的是相位差90?的二分之一影入功率信号。这两路信号分别经同轴馈管传输到W4的端子2和端子4，中途Z1和Z2将影入信号频谱中位于fv–4.43MHz的频率处的能量反射至负载端吸收掉，而Z4和Z5除对图像频响特性的高端有影响外（这种影响在图像功率放大器和激励器内部可以得到补偿）对影入信号不构成其他影响。影入信号到达W4时，经端子2、端子3构成的直通端后产生90?相移，而经端子4、端子3构成的耦合端后相位不变。这样，前面所说的两路信号当到达W4的端子3时同相相加成一路合成信号，其功率和影入功率相同。与此同时，信号也要从W4的端子4直通到达端子1，从W4的端子2耦合到端子1，但这两路信号到达端子1时呈反相抵消状态，不会对声入信号形成干扰。
声入信号经W4后也被分成两路相位相差90?的半功率信号，但由于Z4、Z5是谐振在伴音载频fs上，这种谐振特性对伴音信号构成全反射，使两路半功率伴音信号反回W4，在端子3形成同相相加且与图像信号一起送上天线，但在端子1形成反相相抵消，当然，所谓全反射仅是理论上的，实际情况总有一部分伴音信号传输到W3的端子2和端子4，W3作用的结果使得端子3得到同相相加的伴音信号，被吸收负载R1吸收掉，而端子1得到反相相加的伴音信号，从而不对影入信号形成干扰。
这样，影机和声机的功率由③端输出，实现了两相隔离，吸收电阻吸收的功率只有fv-4.43MHz分量。由于影末电子管工作于甲乙类，镜像频率影响可忽略。
二. 故障分析和解决
根据双工器原理分析可知，吸收功率过大原因有两个，一是影末级工作状态不对，未工作于甲乙类，产生fv-4.43MHz频率分量增大，吸收功率指示就大，但这时没有串扰现象；二是双工器调试不好或指标变坏，如伴音腔产生偏移时，它就对伴音功率不能全反射，使一部分功率传到3dB定向耦合器W3合成后，从②端输出，被吸收负载吸收，使吸收功率指示变大。若定向耦合器W3不平衡，或伴音腔不对称，则被漏传过来的伴音功率就不会全部被合成由③输出，而使一部分串到①端输出干扰影机，如果定向耦合器W4不平衡，图像功率就会泄漏到声机，造成对声机的干扰。串扰大小主要取决于两只3dB定向耦合器的平衡程度和两谐振腔的平衡程度。吸收功率大小主要取决于反射腔的频率准确度和Q值大小。双工器的这些性能变化时，就会产生吸收功率过大和串扰现象，影响优质安全播出。
通过观察，发射机影末工作状态正常，而图像随伴音出现横道子，存在着伴音干扰图像的串扰现象，可分析为伴音腔频率不准，上下两路不平衡，应重新调试伴音腔频率，测量两支路平衡程度。
调试伴音腔接线图如图2所示。
馈管输出端接50Ω标准负载，用长电缆法输入扫频信号，调整分支短路活塞和腔体电容，得到图三的反射曲线，使fA一点接近全反射，fv+6.25和fv+6.75处-10dB，fv处-26dB以上，fA一点的特性主要通过调整耦合分支短路活塞达到。Fv一点的特性主要通过调整耦合环获得。
在调整中发现，fA处不能衰减太大，否则fv+6.25MHz一点不易满足。调试两个腔体的特性使其尽可能一致。谐振频率要尽量准确，调好伴音腔后，再与-4.43腔联调，在fv-0.75～fv+6.5的范围内特性调试要求与单个伴音腔一样，由于联上-4.43腔特性有一点改变，通过微调两个分支及耦合环，使其特性基本上达到了要求。
开机后试验，吸收功率指示为16mA，串扰现象消失，故障解除，机器工作恢复了正常。