數(shù)字式調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)原理與維護(hù)

孫云西

摘 要：本文介紹以哈廣廠GZ-GS10K-7型DAM中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的特性原理及易出故障的原因與維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：DAM輸出網(wǎng)絡(luò)；二階帶通濾波器；阻抗匹配器；故障維護(hù)

1 帶通網(wǎng)絡(luò)

DAM發(fā)射機(jī)的功率合成單元工作于開關(guān)狀態(tài)，輸出電壓波形為方波，由傅里葉級數(shù)分解u（t）=4Eπn=1∞sin（2n1）wt2n-14Eπ（sinwt+13sin3wt+15sin5w…

+12n-1sin（2n1）wt=1.27Esinwt+0.423Esin3wt+0.254Esin5wt+…

式中第一項為基波，其余為奇次高次諧波，無偶次諧波，三次諧波的振幅最大，隨著諧波次數(shù)的增高而振幅減小，為了抑制諧波向外輻射，DAM發(fā)射機(jī)設(shè)計了僅讓基波通過的帶通濾波器，帶通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為二階的最大平坦度濾波器，但為了保持良好的穩(wěn)定性，防止調(diào)制變頻造成負(fù)載變化的影響，濾波器的Q值選得較低，這就使該濾波器對三次諧波的抑制程度不大，為了達(dá)到必要的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中加設(shè)了三次諧波濾波器，加強(qiáng)對三次諧波的抑制作用。

圖1為該機(jī)帶通網(wǎng)絡(luò)的原理圖，它由L101、C101、C102、L102、C103組成二階帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，它們均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機(jī)所設(shè)置的載波頻率。它的作用是濾波和阻抗匹配。濾除音頻通帶外的不需要頻譜成份，主要是A/D轉(zhuǎn)換的取樣頻率及各種組合頻率成份，而將量化臺階的射頻功率調(diào)幅信號光滑處理成典型的調(diào)幅信號，以最后完成射頻功率D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，同時將射頻功率合成器低輸入阻抗轉(zhuǎn)換成輸出監(jiān)測點所需的50Ω純阻。

此帶通濾波器的幅頻特性：相對于0dB的載波頻率fo點的衰減量為

濾波器的階數(shù)越高時，元器件越多，通帶更趨于平坦，阻帶衰減更陡。但隨著階數(shù)越高，在發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，元件伏安量普遍較大，元件之間相互有影響，調(diào)試難度加大，所以該機(jī)采用了綜合二階帶通濾波器。

2 阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)

功率合成器的輸出口阻抗等效到發(fā)射機(jī)輸出的負(fù)載阻抗一般不會正好等于饋線阻抗，匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是把合成器的輸出阻抗調(diào)整為饋線阻抗。對于DAM機(jī)而言，該網(wǎng)絡(luò)不僅要阻抗匹配，還要有抗雷擊作用，因該機(jī)功放模塊是IRFP350場效應(yīng)管，當(dāng)天線遭到雷擊等原因，塔基放電球放電時天線阻抗被短路，此時功放電路中會產(chǎn)生過大的瞬態(tài)電壓、電流，容易燒壞功放模塊。通過計算機(jī)仿真實驗，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的選擇恰當(dāng)?shù)脑?，控制?fù)載短路等效到功放側(cè)的等效負(fù)載阻抗的電抗值和阻抗值，就可以對功放模塊進(jìn)行有效保護(hù)，該機(jī)采用阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)是T型網(wǎng)絡(luò)，它是高通匹配網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示：它由L103、L104、C104、L105、E101、L107組成T型匹配器，其中L103、L104、C104、L105均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機(jī)所設(shè)置的載波頻率，它的輸入、輸出二支路為可變電感器，接地支路為諧振于載波的三次諧波的串聯(lián)諧振支路，載波時呈現(xiàn)容性電抗，T型網(wǎng)絡(luò)主要為匹配用戶的不規(guī)則50Ω饋線阻抗，駐波比示數(shù)小于1.35饋線均能與之匹配。T型匹配器串臂L103的作用是調(diào)諧，L104的作用是調(diào)負(fù)載，并臂L105、C104串聯(lián)諧振于三次諧波頻率，構(gòu)成三次諧波器，其作用是在帶通濾波器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)對三次諧波的抑制。

3 輸出網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)

二階帶通濾波器、T型阻抗匹配器、RF輸出取樣板（A26）、檢測板（A27）共同組成了該發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)。它的穩(wěn)定工作關(guān)系到整個發(fā)射系統(tǒng)的正常播出。所以經(jīng)常性的維護(hù)和保養(yǎng)是非常重要的。

引起帶通濾波器駐波（VSWR）故障或天線駐波（VSWR）故障由以下原因造成：⑴雷雨天氣、風(fēng)沙或天線有冰雪時，會出現(xiàn)VSWR故障，這種故障在這幾年工作中經(jīng)常出現(xiàn)，但隨著天氣條件的轉(zhuǎn)好故障將停止。⑵當(dāng)信號電平過調(diào)制時，會出現(xiàn)VSWR故障，按故障恢復(fù)鈕，降低調(diào)制至正常水平，可以消除此情況。⑶天氣條件和過調(diào)制都未出現(xiàn)時發(fā)射機(jī)出現(xiàn)VSWR故障，按恢復(fù)鈕無法恢復(fù)，則意味著發(fā)射機(jī)匹配網(wǎng)絡(luò)或天線出現(xiàn)問題，此種故障在GZ-GS10K-7型DAM機(jī)上出現(xiàn)過。

從近幾年發(fā)射機(jī)工作運(yùn)作情況中總結(jié)出經(jīng)驗，對輸出網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的故障做了一些有針對性的維護(hù)保養(yǎng)工作：⑴根據(jù)平頂山市近十幾年氣候變化資料，我們制定了天氣變化的預(yù)案，在極端天氣條件下，做好發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作，如除冰、除雪，增加機(jī)房內(nèi)空氣濕度等。⑵我們把輸入調(diào)制電平信號入發(fā)射機(jī)前加入一級信號電平限制器，預(yù)先把過調(diào)制信號進(jìn)行處理，再送入發(fā)射機(jī)，確保電平信號處于正常狀態(tài)，不出現(xiàn)VSWR故障。⑶定期對輸出網(wǎng)絡(luò)中的可調(diào)電感、可調(diào)電容進(jìn)行清潔保養(yǎng)，不落灰塵，特別是對可調(diào)電感的觸頭、螺絲在停機(jī)時間進(jìn)行細(xì)致的檢修，防松動、防銹蝕。⑷叮囑值機(jī)人員在特殊天氣條件下，要特別注意巡查發(fā)射機(jī)、記錄發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題及時與維護(hù)工程師聯(lián)系。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張丕灶，等，編著.《數(shù)字式調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)》.

[2]《GZ-GS10K-7型發(fā)射機(jī)整機(jī)總圖》.

摘 要：本文介紹以哈廣廠GZ-GS10K-7型DAM中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的特性原理及易出故障的原因與維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：DAM輸出網(wǎng)絡(luò)；二階帶通濾波器；阻抗匹配器；故障維護(hù)

1 帶通網(wǎng)絡(luò)

DAM發(fā)射機(jī)的功率合成單元工作于開關(guān)狀態(tài)，輸出電壓波形為方波，由傅里葉級數(shù)分解u（t）=4Eπn=1∞sin（2n1）wt2n-14Eπ（sinwt+13sin3wt+15sin5w…

+12n-1sin（2n1）wt=1.27Esinwt+0.423Esin3wt+0.254Esin5wt+…

式中第一項為基波，其余為奇次高次諧波，無偶次諧波，三次諧波的振幅最大，隨著諧波次數(shù)的增高而振幅減小，為了抑制諧波向外輻射，DAM發(fā)射機(jī)設(shè)計了僅讓基波通過的帶通濾波器，帶通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為二階的最大平坦度濾波器，但為了保持良好的穩(wěn)定性，防止調(diào)制變頻造成負(fù)載變化的影響，濾波器的Q值選得較低，這就使該濾波器對三次諧波的抑制程度不大，為了達(dá)到必要的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中加設(shè)了三次諧波濾波器，加強(qiáng)對三次諧波的抑制作用。

圖1為該機(jī)帶通網(wǎng)絡(luò)的原理圖，它由L101、C101、C102、L102、C103組成二階帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，它們均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機(jī)所設(shè)置的載波頻率。它的作用是濾波和阻抗匹配。濾除音頻通帶外的不需要頻譜成份，主要是A/D轉(zhuǎn)換的取樣頻率及各種組合頻率成份，而將量化臺階的射頻功率調(diào)幅信號光滑處理成典型的調(diào)幅信號，以最后完成射頻功率D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，同時將射頻功率合成器低輸入阻抗轉(zhuǎn)換成輸出監(jiān)測點所需的50Ω純阻。

此帶通濾波器的幅頻特性：相對于0dB的載波頻率fo點的衰減量為

濾波器的階數(shù)越高時，元器件越多，通帶更趨于平坦，阻帶衰減更陡。但隨著階數(shù)越高，在發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，元件伏安量普遍較大，元件之間相互有影響，調(diào)試難度加大，所以該機(jī)采用了綜合二階帶通濾波器。

2 阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)

功率合成器的輸出口阻抗等效到發(fā)射機(jī)輸出的負(fù)載阻抗一般不會正好等于饋線阻抗，匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是把合成器的輸出阻抗調(diào)整為饋線阻抗。對于DAM機(jī)而言，該網(wǎng)絡(luò)不僅要阻抗匹配，還要有抗雷擊作用，因該機(jī)功放模塊是IRFP350場效應(yīng)管，當(dāng)天線遭到雷擊等原因，塔基放電球放電時天線阻抗被短路，此時功放電路中會產(chǎn)生過大的瞬態(tài)電壓、電流，容易燒壞功放模塊。通過計算機(jī)仿真實驗，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的選擇恰當(dāng)?shù)脑?，控制?fù)載短路等效到功放側(cè)的等效負(fù)載阻抗的電抗值和阻抗值，就可以對功放模塊進(jìn)行有效保護(hù)，該機(jī)采用阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)是T型網(wǎng)絡(luò)，它是高通匹配網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示：它由L103、L104、C104、L105、E101、L107組成T型匹配器，其中L103、L104、C104、L105均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機(jī)所設(shè)置的載波頻率，它的輸入、輸出二支路為可變電感器，接地支路為諧振于載波的三次諧波的串聯(lián)諧振支路，載波時呈現(xiàn)容性電抗，T型網(wǎng)絡(luò)主要為匹配用戶的不規(guī)則50Ω饋線阻抗，駐波比示數(shù)小于1.35饋線均能與之匹配。T型匹配器串臂L103的作用是調(diào)諧，L104的作用是調(diào)負(fù)載，并臂L105、C104串聯(lián)諧振于三次諧波頻率，構(gòu)成三次諧波器，其作用是在帶通濾波器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)對三次諧波的抑制。

3 輸出網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)

二階帶通濾波器、T型阻抗匹配器、RF輸出取樣板（A26）、檢測板（A27）共同組成了該發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)。它的穩(wěn)定工作關(guān)系到整個發(fā)射系統(tǒng)的正常播出。所以經(jīng)常性的維護(hù)和保養(yǎng)是非常重要的。

引起帶通濾波器駐波（VSWR）故障或天線駐波（VSWR）故障由以下原因造成：⑴雷雨天氣、風(fēng)沙或天線有冰雪時，會出現(xiàn)VSWR故障，這種故障在這幾年工作中經(jīng)常出現(xiàn)，但隨著天氣條件的轉(zhuǎn)好故障將停止。⑵當(dāng)信號電平過調(diào)制時，會出現(xiàn)VSWR故障，按故障恢復(fù)鈕，降低調(diào)制至正常水平，可以消除此情況。⑶天氣條件和過調(diào)制都未出現(xiàn)時發(fā)射機(jī)出現(xiàn)VSWR故障，按恢復(fù)鈕無法恢復(fù)，則意味著發(fā)射機(jī)匹配網(wǎng)絡(luò)或天線出現(xiàn)問題，此種故障在GZ-GS10K-7型DAM機(jī)上出現(xiàn)過。

從近幾年發(fā)射機(jī)工作運(yùn)作情況中總結(jié)出經(jīng)驗，對輸出網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的故障做了一些有針對性的維護(hù)保養(yǎng)工作：⑴根據(jù)平頂山市近十幾年氣候變化資料，我們制定了天氣變化的預(yù)案，在極端天氣條件下，做好發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作，如除冰、除雪，增加機(jī)房內(nèi)空氣濕度等。⑵我們把輸入調(diào)制電平信號入發(fā)射機(jī)前加入一級信號電平限制器，預(yù)先把過調(diào)制信號進(jìn)行處理，再送入發(fā)射機(jī)，確保電平信號處于正常狀態(tài)，不出現(xiàn)VSWR故障。⑶定期對輸出網(wǎng)絡(luò)中的可調(diào)電感、可調(diào)電容進(jìn)行清潔保養(yǎng)，不落灰塵，特別是對可調(diào)電感的觸頭、螺絲在停機(jī)時間進(jìn)行細(xì)致的檢修，防松動、防銹蝕。⑷叮囑值機(jī)人員在特殊天氣條件下，要特別注意巡查發(fā)射機(jī)、記錄發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題及時與維護(hù)工程師聯(lián)系。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張丕灶，等，編著.《數(shù)字式調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)》.

[2]《GZ-GS10K-7型發(fā)射機(jī)整機(jī)總圖》.

摘 要：本文介紹以哈廣廠GZ-GS10K-7型DAM中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的特性原理及易出故障的原因與維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：DAM輸出網(wǎng)絡(luò)；二階帶通濾波器；阻抗匹配器；故障維護(hù)

1 帶通網(wǎng)絡(luò)

DAM發(fā)射機(jī)的功率合成單元工作于開關(guān)狀態(tài)，輸出電壓波形為方波，由傅里葉級數(shù)分解u（t）=4Eπn=1∞sin（2n1）wt2n-14Eπ（sinwt+13sin3wt+15sin5w…

+12n-1sin（2n1）wt=1.27Esinwt+0.423Esin3wt+0.254Esin5wt+…

式中第一項為基波，其余為奇次高次諧波，無偶次諧波，三次諧波的振幅最大，隨著諧波次數(shù)的增高而振幅減小，為了抑制諧波向外輻射，DAM發(fā)射機(jī)設(shè)計了僅讓基波通過的帶通濾波器，帶通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為二階的最大平坦度濾波器，但為了保持良好的穩(wěn)定性，防止調(diào)制變頻造成負(fù)載變化的影響，濾波器的Q值選得較低，這就使該濾波器對三次諧波的抑制程度不大，為了達(dá)到必要的濾波度，又在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中加設(shè)了三次諧波濾波器，加強(qiáng)對三次諧波的抑制作用。

圖1為該機(jī)帶通網(wǎng)絡(luò)的原理圖，它由L101、C101、C102、L102、C103組成二階帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，它們均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機(jī)所設(shè)置的載波頻率。它的作用是濾波和阻抗匹配。濾除音頻通帶外的不需要頻譜成份，主要是A/D轉(zhuǎn)換的取樣頻率及各種組合頻率成份，而將量化臺階的射頻功率調(diào)幅信號光滑處理成典型的調(diào)幅信號，以最后完成射頻功率D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換，同時將射頻功率合成器低輸入阻抗轉(zhuǎn)換成輸出監(jiān)測點所需的50Ω純阻。

此帶通濾波器的幅頻特性：相對于0dB的載波頻率fo點的衰減量為

濾波器的階數(shù)越高時，元器件越多，通帶更趨于平坦，阻帶衰減更陡。但隨著階數(shù)越高，在發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，元件伏安量普遍較大，元件之間相互有影響，調(diào)試難度加大，所以該機(jī)采用了綜合二階帶通濾波器。

2 阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)

功率合成器的輸出口阻抗等效到發(fā)射機(jī)輸出的負(fù)載阻抗一般不會正好等于饋線阻抗，匹配網(wǎng)絡(luò)的作用是把合成器的輸出阻抗調(diào)整為饋線阻抗。對于DAM機(jī)而言，該網(wǎng)絡(luò)不僅要阻抗匹配，還要有抗雷擊作用，因該機(jī)功放模塊是IRFP350場效應(yīng)管，當(dāng)天線遭到雷擊等原因，塔基放電球放電時天線阻抗被短路，此時功放電路中會產(chǎn)生過大的瞬態(tài)電壓、電流，容易燒壞功放模塊。通過計算機(jī)仿真實驗，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的選擇恰當(dāng)?shù)脑?，控制?fù)載短路等效到功放側(cè)的等效負(fù)載阻抗的電抗值和阻抗值，就可以對功放模塊進(jìn)行有效保護(hù)，該機(jī)采用阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)是T型網(wǎng)絡(luò)，它是高通匹配網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示：它由L103、L104、C104、L105、E101、L107組成T型匹配器，其中L103、L104、C104、L105均為頻率決定元件，取決于發(fā)射機(jī)所設(shè)置的載波頻率，它的輸入、輸出二支路為可變電感器，接地支路為諧振于載波的三次諧波的串聯(lián)諧振支路，載波時呈現(xiàn)容性電抗，T型網(wǎng)絡(luò)主要為匹配用戶的不規(guī)則50Ω饋線阻抗，駐波比示數(shù)小于1.35饋線均能與之匹配。T型匹配器串臂L103的作用是調(diào)諧，L104的作用是調(diào)負(fù)載，并臂L105、C104串聯(lián)諧振于三次諧波頻率，構(gòu)成三次諧波器，其作用是在帶通濾波器的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)對三次諧波的抑制。

3 輸出網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)

二階帶通濾波器、T型阻抗匹配器、RF輸出取樣板（A26）、檢測板（A27）共同組成了該發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)。它的穩(wěn)定工作關(guān)系到整個發(fā)射系統(tǒng)的正常播出。所以經(jīng)常性的維護(hù)和保養(yǎng)是非常重要的。

引起帶通濾波器駐波（VSWR）故障或天線駐波（VSWR）故障由以下原因造成：⑴雷雨天氣、風(fēng)沙或天線有冰雪時，會出現(xiàn)VSWR故障，這種故障在這幾年工作中經(jīng)常出現(xiàn)，但隨著天氣條件的轉(zhuǎn)好故障將停止。⑵當(dāng)信號電平過調(diào)制時，會出現(xiàn)VSWR故障，按故障恢復(fù)鈕，降低調(diào)制至正常水平，可以消除此情況。⑶天氣條件和過調(diào)制都未出現(xiàn)時發(fā)射機(jī)出現(xiàn)VSWR故障，按恢復(fù)鈕無法恢復(fù)，則意味著發(fā)射機(jī)匹配網(wǎng)絡(luò)或天線出現(xiàn)問題，此種故障在GZ-GS10K-7型DAM機(jī)上出現(xiàn)過。

從近幾年發(fā)射機(jī)工作運(yùn)作情況中總結(jié)出經(jīng)驗，對輸出網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的故障做了一些有針對性的維護(hù)保養(yǎng)工作：⑴根據(jù)平頂山市近十幾年氣候變化資料，我們制定了天氣變化的預(yù)案，在極端天氣條件下，做好發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作，如除冰、除雪，增加機(jī)房內(nèi)空氣濕度等。⑵我們把輸入調(diào)制電平信號入發(fā)射機(jī)前加入一級信號電平限制器，預(yù)先把過調(diào)制信號進(jìn)行處理，再送入發(fā)射機(jī)，確保電平信號處于正常狀態(tài)，不出現(xiàn)VSWR故障。⑶定期對輸出網(wǎng)絡(luò)中的可調(diào)電感、可調(diào)電容進(jìn)行清潔保養(yǎng)，不落灰塵，特別是對可調(diào)電感的觸頭、螺絲在停機(jī)時間進(jìn)行細(xì)致的檢修，防松動、防銹蝕。⑷叮囑值機(jī)人員在特殊天氣條件下，要特別注意巡查發(fā)射機(jī)、記錄發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題及時與維護(hù)工程師聯(lián)系。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張丕灶，等，編著.《數(shù)字式調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)》.

[2]《GZ-GS10K-7型發(fā)射機(jī)整機(jī)總圖》.