【摘要】 通過分析雙工器的工作原理，介紹雙工器伴音腔的調試方法，解決了吸收功率過大的故障。
【關鍵詞】 雙工器 伴音腔 吸收功率 3DB定向耦合器
湖南電視臺九頻道電視發射機主機為原北京廣播器材廠生產的1kW雙通道電視發射機，由于使用年代已久，出現了雙工器吸收功率指示大于55mA，偶爾圖像隨伴音出現橫道子，即串擾現象的故障。
一. 雙工器的組成和工作原理
雙工器的基本功能是將圖像及伴音輸出的射頻信號相加并將其送上發射天線。1kW電視發射機雙工器吸收功率正常值為4-16mA，如果大于50mA，即為吸收功率過大。目前使用的雙工器多為三分貝定向耦合器式。其基本構成為一微波無源四端網絡，所用器件為同軸元器件及諧振腔體，其原理圖如圖1所示。
圖中：
W3、W4：3dB定向耦合器
Z1、Z2：fv–4.43MHz陷波濾波器
Z4、Z5：伴音諧振腔
3dB定向耦合器是由一個金屬外殼和殼內二根互相平行的λ/4波長金屬板（帶狀耦合線，也稱芯板）組成的，3dB定向耦合器的基本特點是：端子1和端子2為耦合端，信號經耦合端后，在端子2得到的信號其功率為端子1處信號功率的二分之一，其相位與輸入信號同相。端子1和端子4為直通端，信號經直通端后，在端子4得到的信號其功率亦為端子1處信號功率的二分之一，但其相位與輸入信號相差90°。
反射腔對與腔體諧振點相同的頻率呈一短路點，產生全反射，不使其通過，兩個腔體的諧振頻率為fv+6.5MHz，另兩個腔體的諧振頻率為fv–4.43MHz，分別稱為伴音腔和4.43腔。
當圖像信號輸入至W3端子1后，端子2得到的是同相二分之一影入功率信號，端子4得到的是相位差90?的二分之一影入功率信號。這兩路信號分別經同軸饋管傳輸到W4的端子2和端子4，中途Z1和Z2將影入信號頻譜中位于fv–4.43MHz的頻率處的能量反射至負載端吸收掉，而Z4和Z5除對圖像頻響特性的高端有影響外（這種影響在圖像功率放大器和激勵器內部可以得到補償）對影入信號不構成其他影響。影入信號到達W4時，經端子2、端子3構成的直通端后產生90?相移，而經端子4、端子3構成的耦合端后相位不變。這樣，前面所說的兩路信號當到達W4的端子3時同相相加成一路合成信號，其功率和影入功率相同。與此同時，信號也要從W4的端子4直通到達端子1，從W4的端子2耦合到端子1，但這兩路信號到達端子1時呈反相抵消狀態，不會對聲入信號形成干擾。
聲入信號經W4后也被分成兩路相位相差90?的半功率信號，但由于Z4、Z5是諧振在伴音載頻fs上，這種諧振特性對伴音信號構成全反射，使兩路半功率伴音信號反回W4，在端子3形成同相相加且與圖像信號一起送上天線，但在端子1形成反相相抵消，當然，所謂全反射僅是理論上的，實際情況總有一部分伴音信號傳輸到W3的端子2和端子4，W3作用的結果使得端子3得到同相相加的伴音信號，被吸收負載R1吸收掉，而端子1得到反相相加的伴音信號，從而不對影入信號形成干擾。
這樣，影機和聲機的功率由③端輸出，實現了兩相隔離，吸收電阻吸收的功率只有fv-4.43MHz分量。由于影末電子管工作于甲乙類，鏡像頻率影響可忽略。
二. 故障分析和解決
根據雙工器原理分析可知，吸收功率過大原因有兩個，一是影末級工作狀態不對，未工作于甲乙類，產生fv-4.43MHz頻率分量增大，吸收功率指示就大，但這時沒有串擾現象；二是雙工器調試不好或指標變壞，如伴音腔產生偏移時，它就對伴音功率不能全反射，使一部分功率傳到3dB定向耦合器W3合成后，從②端輸出，被吸收負載吸收，使吸收功率指示變大。若定向耦合器W3不平衡，或伴音腔不對稱，則被漏傳過來的伴音功率就不會全部被合成由③輸出，而使一部分串到①端輸出干擾影機，如果定向耦合器W4不平衡，圖像功率就會泄漏到聲機，造成對聲機的干擾。串擾大小主要取決于兩只3dB定向耦合器的平衡程度和兩諧振腔的平衡程度。吸收功率大小主要取決于反射腔的頻率準確度和Q值大小。雙工器的這些性能變化時，就會產生吸收功率過大和串擾現象，影響優質安全播出。
通過觀察，發射機影末工作狀態正常，而圖像隨伴音出現橫道子，存在著伴音干擾圖像的串擾現象，可分析為伴音腔頻率不準，上下兩路不平衡，應重新調試伴音腔頻率，測量兩支路平衡程度。
調試伴音腔接線圖如圖2所示。
饋管輸出端接50Ω標準負載，用長電纜法輸入掃頻信號，調整分支短路活塞和腔體電容，得到圖三的反射曲線，使fA一點接近全反射，fv+6.25和fv+6.75處-10dB，fv處-26dB以上，fA一點的特性主要通過調整耦合分支短路活塞達到。Fv一點的特性主要通過調整耦合環獲得。
在調整中發現，fA處不能衰減太大，否則fv+6.25MHz一點不易滿足。調試兩個腔體的特性使其盡可能一致。諧振頻率要盡量準確，調好伴音腔后，再與-4.43腔聯調，在fv-0.75～fv+6.5的范圍內特性調試要求與單個伴音腔一樣，由于聯上-4.43腔特性有一點改變，通過微調兩個分支及耦合環，使其特性基本上達到了要求。
開機后試驗，吸收功率指示為16mA，串擾現象消失，故障解除，機器工作恢復了正常。