一、陷波器的效用
在有强力电台干扰的地方,使用仅有一两个调谐回路的简单收音机收听别的电台时,往往很难隔开强力电台的干扰。超外差式收音机的选择性虽然比较好,但是如果有特强的干扰信号进入输入回路,由于变频管的非线性作用,也会产生交叉调制失真,使干扰信号调制到欲接收电台的载波频率上去,而发生串台现象。另外中频频率的干扰信号还能够窜过变频级,经过中频放大而干扰正常的收音。要消除这种强的高频和中频信号的干扰,最好的方法是加装陷波器。
常见的陷波器是串联谐振式的一种(简称串联陷波器),它实际上就是一只线圈和一只电容器组成的串联谐振电路,把它并接在收音机的输入电路的天地线之间(图1),这个LC串联回路与干扰信号的频率相谐振,对这个频率的阻抗最小,干扰信号大部分都从陷波器里通过,只有很小一部分进入收音机,因此为害就不大了。

在有强高频信号干扰的地区,有时扩音机或有线广播机也会受到干扰。如果扩音机的话筒线或有线广播机的输入线路长了些,捡拾了高频信号,带到第一级低放管,因每只放大管多少有一些检波作用,这样高频信号便变成低频信号,再经以后各级的放大,在扬声器里就会出现无线电广播节目。遇到这种情况,也可以在第一只放大管的栅极和地线之间加装串联式陷波器,来消除强力无线电广播的干扰。
二、陷波器的设计、计算和调整方法
现在谈谈串联谐振式陷波器的设计、计算和调整方法。先以中频陷波器为例,它的谐振频率是465千赫的中频。如果仅从谐振点来考虑,那么根据计算谐振频率的基本公式:
f(千赫)=\(\frac{10}{^{6}}\)2π\(\sqrt{L(微亨)C(微微法)}\)
可以算出LC的乘积,只要LC的乘积是118,000,谐振频率就是465千赫。根据这乘积来计算的话,我们可以用10微微法的电容和11,800微亨的电感,或者用10微亨的电感和11,800微微法的电容,结合起来的谐振频率都是465千赫;但是实际上这两种数值组合成的陷波器都不能用。因为我们装用陷波器的目的,是为了衰减干扰频率的信号,而陷波器是与天线线圈并联的,因此就要求陷波器在中频频率时的谐振阻抗要比天线线圈对于中频的感抗小得多,这样中频信号才能大部分为陷波器所旁路。而串联回路的谐振阻抗是线圈感抗的1/Q(一般带磁性瓷心的线圈的Q值约在70左右,相差不大),如果选用的电感量过大(如前一种情况),则陷波器的谐振阻抗将较大,与天线线圈的感抗相比起来相差不大,就起不到陷波作用。如果选用的电感量过小(如后一种情况),谐振阻抗也随之减小,对于中频干扰信号虽有足够的衰减作用,但对于欲接收的信号频率的阻抗也比较小,会产生分路作用,降低收音机的灵敏度。因此在设计陷波器电感和电容数值大小时,应该结合天地线圈的电感量来考虑。一般超外差式收音机的天线线圈都是高阻抗式,电感量约在1500微亨左右,在465千赫时的感抗是:X\(_{A}\)=2π×465×1500×10\(^{-}\)3=4.5千欧。一般串联陷波器的谐振阳抗应该是天线线圈感抗的1%左右,这时流入天线线圈的干扰信号电流将降低为原来的1%,也就是具有40分贝的衰减。那么陷波器的谐振阻抗就应该是45欧。设陷波器线圈的Q值为70,则它在465千赫时的感抗应当是45×Q=45×70=3150欧,电感量应当是:
L=\(\frac{X}{_{L}}\)2πf=3150×10\(^{3}\);2π×465=1080微亨。
电容量C可以由LC乘积来计算,即
C=\(\frac{LC}{L}\)=118,000;1,080=110微微法。
实际制作时不可能很准确地做成这样大小的电感和电容,总是把其中的一个元件做成可调节的。例如可以用一只110微微法的固定电容和一只电感量在1毫亨左右具有可调磁心的线圈;也可以用一只50~150微微法的半调整式可变电容器和一只1毫亨的固定线圈组合起来。调整的方法很简单,只要用信号发生器送出一个465千赫的调幅信号进到收音机里,收音机拨在中波段,逐渐加大信号发生器的输出电压,直到收音机里可以清楚地听到这中倾信号为止。然后调节陷波器,使中频信号降至最低或完全消失,调节手续就完成了。这里计算的中频陷波器虽然仅是一个例子,实际使用的数值也差不多,电容量大约是50~250微微法,电感量约2360~470微亨。
以上是中频陷波器的计算举例。如果我们所收到的干扰不是465千赫的中频,而是中波广播段里的一个700千赫的强力电台,那么陷波器就需要另行计算。假设收音机的天线线圈的电感仍是1500微亨,仍要求陷波器对干扰信号有40分贝的衰减,现计算如下:
1.天线线圈在700千赫时的感抗X\(_{A}\)=2π×700×1500×10\(^{-}\)3=6600欧,
2.陷波器线圈需要的感抗(Q仍以70计算)X\(_{L}\)=6600100×70=4600欧,
3.陷波器线圈的电感量L=46002π×700×10\(^{3}\)=1050微亨,
4.陷波器的串联电容C=\(\frac{1}{4π}\)\(^{2}\)f2L=49微微法。
调整中波陷波器的方法是先把收音机的刻度盘调准到700千赫的干扰电台上,然后调节陷波器的电感或电容,使这家干扰电台的声音降至最小。这时除了在主刻度上还能收到这家电台以外,其它各点就不致再产生串台的现象了。
加装陷波器以后,对于收音机的正常特性不是没有影响的。尤其是在靠近陷波器谐振点的频率上,陷波器的阻抗很小,对信号的衰减较大。中频陷波器的谐振频率与正常接收的频率相距较远,只要适当选择L和C的数值,对接收电台信号的强度影响还不大。如前例使用700千赫的陷波器时,则对700千赫附近电台信号的衰减均较大。此外,加装陷波器时,等于在天线线圈初级回路里并联了一个阻抗,反映到次级调谐回路里会使次级回路的阻抗有所改变,因而会影响接收电台在刻度盘上的位置。但一般起外差收音机输入电路初次级间耦合较松,这种影响还不显著。
三、利用并联谐振电路的陷波器

上面所介绍的是串联谐振式陷波器,是利用串联谐振时阻抗最小、分流作用大的特点来减弱干扰信号的。利用并联谐振电路也可以来做成陷波器,简称并联陷波器,接法如图2,陷波器与天线线圈接成串联。当并联谐振时,陷波器阻抗最大,为线圈L感抗的Q倍,可以阻止信号进入收音机的天线电路,因而起到陷波作用。现在仍以700千赫的陷波器为例,设计一具衰减40分贝的并联谐振陷波器。计算如下:
1.天线线圈在700千赫的感抗仍是6600欧,现要求衰减40分贝,也就是100倍,因此并联谐振时的阻抗应当是6600×100=660,000欧。
2.陷波器线圈要求的感抗(Q仍以70计算)
X\(_{L}\)=\(\frac{660000}{70}\)=9400欧。
3.陷波器线圈的电感量
L=\(\frac{9400}{2π×700}\)×10\(^{3}\)=2100微亨。
4.陷波器的并联电容C=24微微法。
因此这只陷波器可以用一个21毫亨的电感线圈和一只24微微法的电容器并联。
四、效果更好的陷波器
上面介绍的两种陷波器都具有40分贝的衰耗,因为都是利用分流或分压作用来产生衰耗的,不可能把衰耗做到无限大。如果把图2的并联谐振陷波器略加改变,接成图3那样,把电容器C改用两只双倍容量的电容器2C串联起来,并在两只电容器的连接点接上一只电阻R通地,就可做成一个无限衰耗的陷波器。从理论计算上可以证明,如果使电阻R的阻值刚好等于陷波器的并联谐振阻抗的1/4,就可使流进天线线圈的干扰信号等于零,即衰耗达到无限大。实际上,这种陷波器的衰减可以做到60分贝以上。如果将上面计算的并联陷波器例子,改成无限衰耗的陷波器时,各元件的数值则如图4所示。


调整这种陷波器时,可先不接电阻R,选用两只准确的固定电容器2C,电感L则采用可调磁心的,把收音机调到欲陷波的干扰电台,调节L使信号降至最低。然后再接入一只阻值较计算出的R略大一些的可变电阻来代替R,调节可变电阻使干扰降至可能达到的最小程度,测出这时可变电阻的阻值,再换上相同阻值的固定电阻,调整手续就完成了。(罗鹏搏)