大功率短波發(fā)射機自動調諧系統(tǒng)

徐明

(國家新聞出版廣電總局724臺,陜西寶雞 722400)

大功率短波發(fā)射機自動調諧系統(tǒng)

徐明

(國家新聞出版廣電總局724臺,陜西寶雞 722400)

隨著國家和社會對大功率短波發(fā)射機的需求越來越高,也越來越大,在我國目前的大功率短波發(fā)射機的自動調節(jié)系統(tǒng),在技術和走向也逐漸的成熟,對于一些相關的工作單位也作出了較為突出的貢獻和成績,為現(xiàn)代化、科學化的發(fā)展作出了不小的努力,筆者就本文結合TSW2500型00KW短波發(fā)射機為例,對自動調諧系統(tǒng)設計上的思路及組成和工作原理進行了系列的分析和介紹,有利于相關設備的維護,也為相關工作提供借鑒。

短波發(fā)射機 自動調諧 系統(tǒng)

早在上個世紀60年、70年代自動調諧系統(tǒng)就已經收到關注和重視,大功率短波發(fā)射機可以實現(xiàn)頻率切換,一般情況下通常都會使用自動調諧方式。在過去的年代里,傳統(tǒng)的調諧系統(tǒng)由于線路比較復雜,使用的可靠性偏低,所在在以前一些以往的實際使用中,相對使用的較少。隨著時代的發(fā)展,電子技術的現(xiàn)代化和科學化,已經逐漸的走向成熟,計算機控制技術的發(fā)展也在不斷的進步,在經歷幾十年的更新?lián)Q代,目前的一些新型發(fā)射機基本都具備了半自動或者全自動調諧功能,雖然現(xiàn)在來看,在技術使用上,都各不相同,但是大概的一些基本原理還是大多數(shù)都是相同的,本文對自動調諧系統(tǒng)進行了簡要的分析和介紹,具有一定的現(xiàn)實意義。

1 自動調諧原理

自動調諧實際上會分為兩種模式,一種是半自動,半自動的調諧意思是指,在工作中根據(jù)使用的頻率,利用人工的方法把發(fā)射機的調整到其工作的幾個頻率的調諧點上,并且把波段的位置和條寫點的位置進行相關記憶工作,記憶下來之后,如果需要更換頻率時,只要按下相關的操作和控制按鈕,發(fā)射機所有的調諧自動馬達就會自動的調整到之前設計的位置上,然而發(fā)射機在加高壓后,調諧系統(tǒng)不再對馬達進行控制,也就是說,不在進行諸如鑒相,鑒組之類的細條過程嗎,很快就可使發(fā)射機輸出滿功率,并且處于調整完畢準備的播音狀態(tài)。半自動的調諧方法相對較為簡單、速度快,但是同時又存在兩個嚴重的缺點,第一是更換平率有限、第二是實現(xiàn)的預調,對比之下,半自動調諧是無能為力的。另一種是全自動調諧,其意義及意思是指,不但頻率調諧自動化,并且匹配也是自動化的。首先發(fā)射機必須要具備所有短波頻段內,所有頻段都是自動調諧功能,其中會包含事先未預調的頻率,此外,在發(fā)射機的工作過程中,調諧系統(tǒng)要根據(jù)天饋線駐波變化的情況,隨時做出相應的調諧和匹配,使電子管處于長時間最佳的工作狀態(tài)下運行,不受任何的外界影響而變化。在人工調諧發(fā)射機時,一般都會采用最小平均屏流或陰流作為指示基準,相對較為方面,但是很可惜,這樣的方法不能用于自動調諧,主要的原因是,屏流最小,雖然標示處于調諧,但屏流偏小,只能說明失諧,但卻不能說明到底是哪一個方向失諧,屏流的指示確切的說是沒有方向性的,無助于自動調諧。為了克服諸多的困難,首先必須要在鑒相器鑒相之前調諧馬達到指定的位置,這就是所謂的粗調,而粗調的任務就是將各調諧器件調整到基本的正確位置,然后利用鑒相器進行細調。另外在輸出電路中接入一個鑒組器,鑒組器是對負載的阻抗值有所反映的部件,通過兩個部件進行合作就能夠保證輸出網絡正確的調諧與匹配。因為,假如不調諧,則相位和阻抗均有反應,如果不能夠匹配,阻抗則有反應。只有兩者都正確時,相位和阻抗才不產生誤差信號,然而當誤差信號達到零時,自動調諧步驟就算是完成了。

2 自動調諧系統(tǒng)

2.1 粗調

粗調是指通過馬達調整到工作頻率的預置調諧位置來實現(xiàn)的,馬達采取調制技術,可根據(jù)運行的距離大小,自動設定運行的速度,與此同時能夠快速的到達指定位置,自動減速,從而達到精確定位。進行粗調工作結束后,發(fā)射機會根據(jù)載波頻率和負載阻抗的變化進行細調。相位、負載和電壓傳感器為細條提供必需的調諧數(shù)據(jù),實時監(jiān)看調諧狀態(tài),自動校正負載變化的影響。當發(fā)射機轉變頻率時,首先要到用戶調諧數(shù)據(jù)中去進行查找,如果找到相關的播音數(shù)據(jù),則將該數(shù)據(jù)發(fā)送到各個協(xié)調馬達,如果沒有查詢到頻率數(shù)據(jù),則系統(tǒng)會自動到預置調諧數(shù)據(jù)中查找,如果在預置調諧數(shù)據(jù)中也沒能找到數(shù)據(jù),則系統(tǒng)會自動在預置調諧數(shù)據(jù)中查找最接近的頻率點,通過以上的方法,可以獲得全頻段的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù),就是各頻段或頻點的粗調諧數(shù)據(jù)。

2.2 細調

細調的方法是通過大量的傳感器,提供的實時數(shù)據(jù),進行調諧的。細調應該滿足兩點,第一發(fā)射機的輸出,到天線的功率應達到預設功率,第二,發(fā)射機效率達到最佳。射頻未級鑒相電路的原理與推動級相對一致,這里需要了解和指出的就是,發(fā)射機自動調節(jié)后,負載阻抗發(fā)生變化,根據(jù)輸出的功率等一些變化,調整發(fā)射機的輸出阻抗,這就前面所說道的鑒組功能,因為該發(fā)射機使用的是3級網絡,所以只需要調整網絡與天饋線的阻抗相匹配即可,使發(fā)射機的效率達到最佳。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

(1)調諧線圈的位置檢測可以采用8位或9位的絕對光電碼盤來進行,光電碼盤可以與調諧線圈同步轉動,具體采用的碼盤位數(shù)可以根據(jù)要求精度來選擇。

(2)具體線圈的位置可以通過3位LED數(shù)字顯示。

(3)可以通過面板上的線圈調諧按鈕,進行手動調諧,也可根據(jù)相關的電氣參數(shù),通過調諧執(zhí)行機構實現(xiàn)自動頻率預置,根據(jù)電氣參量實現(xiàn)自動頻率微調,一旦有工作人員人為的干預進行手動的調諧時,系統(tǒng)將自動轉入手動。

(4)隨時指示調諧工作狀態(tài)。

(5)可以使用計算機通過串口實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

4 系統(tǒng)維護

TSW2500型500kW短波發(fā)射機的自動調諧系統(tǒng)需要重點維護的部位主要有：控制部分、供電回路、傳動部分、隨動電位器、調諧元件和電機。

(1)每次改頻以后應及時將ECOS中的調諧數(shù)據(jù)進行備份,這樣當工控機出現(xiàn)故障時,只要更換工控機,然后將調諧數(shù)據(jù)復制到ECOS中的相應文件夾中,就可以使短波發(fā)射機很快恢復正常播音。

(2)在日常維護工作中,要對自動調諧系統(tǒng)中用到的零件的型號、規(guī)格有所了解。例如：萬向節(jié)有三種不同的規(guī)格,連接耦合器有五種,均使用在不同的地方;11路直流電機中,共有四種不同類型等。對于這些細節(jié),在平時管理備件的過程中就應該標注清楚,并牢記在心,這樣才能更快地處理好故障。

(3)對各調諧元件的機械部位平時應做好各種標記,如：3叮r網絡應標注幾個高、中、低頻點的電感位置以及調諧元件限位位置等。

(4)在拆卸、安裝一些容易損壞的零件時要格外小心。例如,萬向節(jié)、連接耦合器在拆卸、安裝過程中就特別容易損壞,需要掌握好松緊度,如果過緊則容易發(fā)生破裂故障,如果過松則可能使轉軸打滑造成失諧。

(5)對于一些易松動的部位要經常進行檢查、緊固。例如,傳動皮帶在長期的運行下可能會松動,要經常進行檢查、緊固,但也不能太緊,傳動皮帶松緊不合適可能引起馬達過載或打滑。

5 結語

TSW2500型500kW短波發(fā)射機的自動調諧系統(tǒng)自動化程度高、運行穩(wěn)定、可維護性強。該自動調諧系統(tǒng)根據(jù)馬達控制器YCS08電路板從ECOS獲取的調諧指令,包括鑒相器校正、入射功率、末級柵流等各種控制信號,通過電機驅動裝置來調整發(fā)射機中各個可調電容與可調電感,以達到自動調諧的目的。由于自動調諧系統(tǒng)在短波發(fā)射機運行中起著至關重要的作用,因此,掌握其基本原理對于今后短波發(fā)射機的維護及國產化有非常深遠的意義。

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