杨志义+徐进

摘 要： 本文介绍了调频电视多频道共塔技术中的关键设备——多工器中的定阻抗型多工器的原理、应用，并以我台实际所用的多工器为例分析工作原理，供从事广播电视无线发射的技术人员学习参考。

关键词： 多工器；双工器；3dB定向耦合器；带通滤波器

一、引言

随着我国广播电视事业的在迅速发展，很多电台、电视台都在增设调频频道和电视频道，单部发射机用一副天线已逐渐不适应，迫切希望多部发射机共用一副天线，采用多工馈电馈送多个频率，以便开办几套广播电视，这样多工器就在广播电视发射领域广泛应用，其原因是就是使用多工器后节约了成本，最大限度使用了资源，有很高的性价比。

虽说多工器能够带来很大的经济效益，但要做到合理运用，必须对其有充分的了解。下面就分别介绍多工器的技术参数、组成多工器的重要部件以及常用的几种多工器原理等。

二、定阻抗型多工器

1、定阻抗型多工器也称为桥式多工器，可分为定阻抗带通型和定阻抗陷波型两种，图4、图5分别是两种形式构成的双工器的电原理方框图。

2、工作原理：由图4、图5可知，桥式双工器是由两个3dB定向耦合器和两个带通滤波器或陷波器以及若干连接线和一个吸收负载组成的。其中窄带端是指某个特定频道的输入端，宽带端是指除了窄带端指定频道以外的其它频道的输入端，带通滤波器或陷波器工作在窄带端频道上。3dB定向耦合器能提供的隔离度一般在30dB以上，所以对图4而言，窄带端到宽带端的隔离度要大于30dB，宽带端到窄带端的隔离度为3dB定向耦合器提供的隔离度加上带通滤波器对宽带频率的衰减。

一般当宽带端与窄带端为非相邻频道时，宽带端到窄带端的隔离度可以达到60dB以上。

为了提高窄带端到宽带端的隔离度，一般在宽带端加上一个带通滤波器。

在系统结构完全对称的情况下，由于3dB定向耦合器的分配与合成作用，使得这种形式的多工器能在很宽的频带范围内使窄带端和宽带端的反射很小，即具有恒定阻抗特性，这就是定阻抗多工器名称的由来，它为吸收发射机带外杂波提供了条件。

下面是一个桥式双工器，，它是由两个相同的3dB定向耦合器四个谐振腔（滤波器或陷波器组成）、两条等长的同轴馈管及一个吸收负载R组成。当每个端口终接时，由任意一端看进去的输入阻抗都是在宽带范围内的恒定阻抗，实现宽带匹配。

低频道f1信号从①（窄带端）输入，经过3dB定向耦合器Ⅰ功率一分为二，分成两路输出到上下两个谐振腔，因谐振腔对f1呈并联谐振，信号无阻碍地通过滤波电路，传导至3dB定向耦合器Ⅱ，功率在④端同相相加后送往天线，而在③端反相互相抵消，因此f1信号不会进入f2对其造成串扰。高频道信号f2从②（宽带端）输入，功率也分成两路，谐振腔对f2为全反射，因此又通过3dB定向耦合器Ⅱ在④端同相合成，在②端反相互相抵消。当f1、f2同时送入双工器，最终在④端合成后送入天线，实现频道合成。

由于谐振腔并非理想的全反射元件，仍有少部分功率泄露，但衰减带内的能量不会反射到①端，而被吸收负载R吸收，使输入阻抗不变，又给末级提供恒定负载，滤波特性见图7。

3、应用：图4、图5常常被称为一个合成器单元，许多这样的单元接连起来就组成了多工器。具体做法是将本单元的输出连接到下个单元的宽带输入，以此类推。

三、应用实列

目前陕西广播电视台九号发射台调频发射广播96.4MHz、106.6MHz和104.9MHz用的的是桥式三工器，它是由96.4MHz、和106.6MHz所双用的双工器升级而成的，实物如下图9、图10所示。

96.4MHz和106.6MHz双工器工作原理：

如图11所示：96.4MHz输入口称为窄带输入口，106.6MHz输入口称为宽带输入口，它能输入96.4MHz外的所有信号，但要求与96.4MHz频率间隔1 MHz以上，以保证隔离度。两组96.4MHz带通滤波器对96.4MHz信号呈通带特性，因此96.4MHz信号被3dB定向耦合器Ⅰ等分成功率相等且相位差90度的两路信号后通过带通滤波器在3dB定向耦合器Ⅱ的端口④合成输出，不会对106.6MHz信号造成串扰。而106.6MHz信号被3dB定向耦合器Ⅱ等分成功率相等且相位差90度的两路信号后，由于两组带通滤波器对106.6MHz信号呈阻带特性，因此两路 信号均被反射回来重新被3dB定向耦合器Ⅱ合成由端口输出，从而实现96.6MHz信号和106.6MHz信号的双工。实际上，由于两组96.4MHz带通滤波器并不能完全对106.6MHz信号造成反射，必有一部分106.6MHz信号泄漏到3dB定向耦合器Ⅰ的②和④端口，在端口③合成后被吸收负载R吸收，不会对96.4MHz信号造成串扰。其作用是在共塔时保证隔离度，两频率不互相串扰，再经过一副天线进行发射。

而再加一组桥式双工器，连接起来就构成了三工器，连接方法如上图12，其原理就不再赘述了。

四、多工器使用注意事项

多工器是無源器件，它承受的功率要大于发射机的功率，所以在安装调试后好（一般出厂时各参数已按台方要求调试好了），一般无需再进行做调试，所以到发射台后，只要检查各部分器件正常后，按图连接安装后就可使用，但在使用过程中必须应注意以下问题：

1、新安装的多工器，要勤用手摸吸收负载、腔体、弯头及各连接处的温度，当有指标不好或接触不良时，温度会上升很快，发现问题要立即整改。

2、由于长时间的使用，加上震动可能会使相关弯头、硬馈的接头及插芯这些东西出现松动现象，所以我们平时巡视时要多注意一下各个弯头及馈管接头的温度、颜色，当接触不良时，温度会很快上升，馈管颜色也会有变化，碰到这样的问题必须及时解决，或更换弯头、插芯等，将故障处理在萌芽中。

五、结束语

本文介绍了定阻抗型多工器原理和以及多工器在我台的使用实例。多工器的形式还有很多，比如用星点型和定阻抗型组合构成的混合型，这种结构可以提高整个系统的性价比，还有一种叫馈线重复型合成器，它的结构简单，但需要对滤波器、连接线和接头进行整体优化设计。

在实际选用多工器时要具体问题具体分析，既要考虑到系统的可扩展性和功率的提升性，同时也要顾及到投资成本。对于应用在电视相邻频道或频点很近的调频广播合成器，系统的频率稳定性将是需要考虑的重要指标。■

参考文献

[1] 北京飞卡科技.《技术资料与产品手册》.endprint