吉兆分米波550W功放模塊的工作原理檢修及經(jīng)濟(jì)性分析

尹全利 申建立

[摘 要] 本文闡述了吉兆公司生產(chǎn)的GME1153C型 UHF 5KW大功率合成式分米波全固態(tài)彩色電視發(fā)射機(jī)550W功放模塊的工作原理、常見故障的分析與處理以及其使用的經(jīng)濟(jì)性。

[關(guān)鍵詞] 功放模塊 工作原理 檢修 經(jīng)濟(jì)性

一、引言

全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)功放模塊決定了其工作能力，它是發(fā)射機(jī)中經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的核心組成部分。GME1153C型UHF5KW大功率全固態(tài)彩色電視發(fā)射機(jī),整機(jī)為單通道，圖像伴音合成式。5KW末級功放由12個(gè)550W功放模塊合成，功放模塊一致性高，可互為備份，可熱插拔，調(diào)試維護(hù)方便?，F(xiàn)對UHF550W功放模塊工作原理、常見故障的分析與處理方法做出介紹，并對其經(jīng)濟(jì)性作介紹

二、UHF550W功放模塊工作原理

GME1153C型UHF5KW電視發(fā)射機(jī)由12個(gè)550W功放模塊合成。

每個(gè)550W功率放大器分為二級放大，前級為預(yù)功放，末級為功率放大。末級功放由4只LDMOS場效應(yīng)管BLF861A組成。每個(gè)BLF861A場效應(yīng)管和與之相聯(lián)的輸入輸出匹配電路構(gòu)成一個(gè)BLF861A單管放大器。兩個(gè)BLF861A單管放大器和90°正交電橋構(gòu)成一組平衡放大器。兩組這樣的平衡放大器再用同相的二合成器進(jìn)行功率合成，然后再與預(yù)功放、二分配器、控制板、電流取樣板構(gòu)成輸出功率大于550W的功放模塊。每只場效應(yīng)管均工作在AB類。

由于BLF861A為推挽型對管，要求平衡輸入平衡輸出，因此BLF861A場效應(yīng)管放大器的輸入和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中均設(shè)有微帶線結(jié)構(gòu)的平衡不平衡轉(zhuǎn)換電路。

所有功率分配合成用的正交電橋?yàn)閹罹€結(jié)構(gòu)，隔離端的功率負(fù)載為微帶型50Ω負(fù)載。若某一路放大器出現(xiàn)故障，平衡放大器失去平衡，隔離負(fù)載將承受一部分不平衡功率。

每一個(gè)功放模塊同時(shí)具有過熱、過激勵(lì)、過載等保護(hù)功能。功放出現(xiàn)過熱、過激勵(lì)、過載等故障時(shí)，功放產(chǎn)生自我保護(hù)，首先將輸出功率減半，如果此時(shí)已無過熱、過激勵(lì)現(xiàn)象，則功放自動(dòng)解除保護(hù)，恢復(fù)工作。但對于過載現(xiàn)象功放不能自動(dòng)解除保護(hù)及恢復(fù)工作，需要手動(dòng)復(fù)位或關(guān)機(jī)重啟動(dòng)。

三、常見故障的分析與處理方法

1．故障現(xiàn)象：功放出現(xiàn)過熱保護(hù)。

指示狀態(tài)：主控單元LCD顯示PAXOVERHEAT！對應(yīng)功放出現(xiàn)紅燈告警。

故障分析：熱繼電器損壞或整機(jī)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

維修方法：1）檢查風(fēng)機(jī)工作是否正常。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速減慢或風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)造成風(fēng)壓減小。

2）檢查風(fēng)道是否暢通。風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口受到灰塵的堵塞或風(fēng)機(jī)房的進(jìn)風(fēng)量不夠等原因，亦造成過熱保護(hù)。3）功放模塊內(nèi)的溫度繼電器是否正常。功放中過熱繼電器參數(shù)發(fā)生變化，在溫度未達(dá)到設(shè)計(jì)溫度時(shí)，提前發(fā)出過熱信號(hào)，造成功放誤保護(hù)。4）功放中合成器損壞或輸入端反射較大，功放管的功率不能通過電橋進(jìn)行功率合成，造成散熱器溫度升高，出現(xiàn)熱保護(hù)。5）散熱器外表面的灰塵太多，影響散熱效果，造成功放過熱保護(hù)。6）如功放前面板的OVERHEAT指示燈不亮，主控單元顯示功放過熱保護(hù)，一般為軟件出現(xiàn)問題。

2、故障現(xiàn)象：功放出現(xiàn)過載保護(hù)。

指示狀態(tài)：功放過載（OVERLOAD）指示燈亮。主控單元LCD顯示：PAXOVERLOAD!

故障分析：該故障主要是因?yàn)楣Ψ泡敵銎鞯姆瓷涮?，?dǎo)致反射功率檢波電壓升高而造成。

維修方法：1）檢查功放輸出端連接線、射頻頭連接是否良好。2）檢測四合成器、三合成器各端輸入匹配以及接觸是否良好。3）檢查合成器、濾波器、轉(zhuǎn)接器、饋管等無源部件是否有明顯的溫度高的部分，若有應(yīng)立即關(guān)機(jī)，并進(jìn)行進(jìn)一步檢查。4）檢查功放中用于反射功率檢測的檢波電路有無被損壞的器件。5）激勵(lì)器的38MHZ本振失鎖或頻率偏移超標(biāo)，造成發(fā)射機(jī)輸出功率在輸出濾波器形成全反射，導(dǎo)致過載保護(hù)。6）用掃頻儀檢查合成器輸入端的駐波比；正常在工作頻道內(nèi)，駐波比為1.1左右，若太大檢查吸收負(fù)載的指標(biāo)。7）更換備用功放。

3、故障現(xiàn)象：功放出現(xiàn)過激勵(lì)保護(hù)。

指示狀態(tài)：主控單元LCD顯示PAXOVERDRIVE！對應(yīng)功放出現(xiàn)紅燈告警。

故障分析：由于功放環(huán)路增益發(fā)生變化或激勵(lì)器輸出端后面的射頻通路出現(xiàn)異常，而造成大環(huán)ALC控制電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致激勵(lì)器的輸出功率增大。

維修方法：

1）某一功放輸出功率變小，造成激勵(lì)器輸出功率升高，功放出現(xiàn)過激勵(lì)保護(hù)，功放輸出功率變小原因主要有以下幾個(gè)：

a)功放柵壓指示燈不亮：調(diào)整功放微動(dòng)開關(guān)的位置可排除此現(xiàn)象。

b)功放柵壓為零：用手觸動(dòng)微動(dòng)開關(guān)簧片，正常應(yīng)有明顯的彈性，否則進(jìn)行更換。

c)功放管損壞：查找已損壞的功放管，并進(jìn)行更換。

d)功放輸入端的衰減器損壞：用數(shù)字表測量衰減器的電阻阻值。

2）合成器等無源器件的插損變大，造成功放鏈路增益下降。

3）定向耦合器或主控單元的檢波電路出現(xiàn)問題，造成檢波電壓變小，激勵(lì)器的功率升高，功放出現(xiàn)過激勵(lì)保護(hù)。

4）更換備用功放。

4、故障現(xiàn)象：VGON指示燈不亮。

故障分析：功放沒有插到位或微動(dòng)開關(guān)有問題。

維修方法：1）檢查功放是否插入到位。2）檢查功放后面微動(dòng)開關(guān)是否合上。

3）檢查功放后微動(dòng)開關(guān)是否損壞。

四、經(jīng)濟(jì)性分析

1.節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。該功放單元的核心器件LDMOS場效應(yīng)管BLF861A，目前來說屬于比較先進(jìn)的元件，輸出能力強(qiáng)，工作效率高，所以在同樣能夠的輸出功率和覆蓋范圍下，可以節(jié)省用電的費(fèi)用。

2.工作穩(wěn)定，節(jié)省維護(hù)成本。因?yàn)檫@個(gè)功放模塊的設(shè)計(jì)比較合理，所以在實(shí)際使用過程來看，該型發(fā)射機(jī)性能穩(wěn)定，故障率較低，維護(hù)費(fèi)用因而也得到相應(yīng)降低。

3.提高員工的工作效率。由于該模塊工作狀態(tài)比較穩(wěn)定，故障率低，所以也就相應(yīng)地使得發(fā)射機(jī)也運(yùn)行穩(wěn)定。這就使得值機(jī)人員在單部發(fā)射機(jī)上所投入的精力也減少，從而可以擴(kuò)大值機(jī)注意范圍，這就為提高工作效率提供了基礎(chǔ)。通過實(shí)際應(yīng)用來看，很多用戶使用該發(fā)射機(jī)后，值機(jī)人員并沒有增加，但發(fā)射機(jī)房的總故障率卻并沒有增加。

4.易于維護(hù)，降低勞動(dòng)量。從發(fā)射機(jī)整機(jī)來看，由于采用了該模塊的模塊化設(shè)計(jì)，圖像通道與伴音通道采用合放式，并使用拔插式結(jié)構(gòu)，使得整機(jī)顯得結(jié)構(gòu)簡單，拆卸容易，從而在維護(hù)中降低了人工勞動(dòng)量。

5.具有可持續(xù)利用價(jià)值。這個(gè)550W功放模塊為寬帶功放，線性好、一致性強(qiáng)，便于數(shù)字化升級。這可使得這個(gè)模塊在可以預(yù)見的未來數(shù)字化廣播中繼續(xù)使用而不用淘汰，僅僅對前級做數(shù)字化改造即可?！?/p>