談?wù)凞X系列中波發(fā)射機RF功放模塊的維修

【摘要】DX系列中波發(fā)射機的功放模塊是發(fā)射機容易出現(xiàn)故障的器件之一，本文對功放模塊常見的故障現(xiàn)象和檢修方法進行了總結(jié)分析。

【關(guān)鍵詞】故障現(xiàn)象；檢查方法；場效應(yīng)管

功放模塊是發(fā)射機的易損件，它的故障原因多種多樣，可能是功放模塊自身存在故障，也可能是外來因素導(dǎo)致故障。場效應(yīng)管是功放模塊的主要器件，它的控制極非常脆弱，處理時必須十分小心。

一、故障現(xiàn)象與原因

功放模塊常見的故障現(xiàn)象總結(jié)起來大約有三種。同一功放模塊插在功放系統(tǒng)的任何位置都出現(xiàn)故障，功放模塊插在功放系統(tǒng)的任意隨機位置連續(xù)故障，插在功放系統(tǒng)個別位置上的功放模塊出現(xiàn)故障。

1、同一功放模塊插在功放系統(tǒng)任何位置都出現(xiàn)故障，故障原因在功放模塊本身。場效應(yīng)管絕緣襯墊存在問題，舊的或損壞的晶體管絕緣襯墊能夠使晶體管短路，檢查位于襯墊上的殘余物，尖的毛刺或散熱器上的突出點等。電路板上可能存在虛焊，需要檢查所有的焊點，特別是驅(qū)動變壓器的負載。開/關(guān)電路有故障，功放模塊的開/關(guān)電路上的元件可能存在問題，如果只是功放模塊一側(cè)出現(xiàn)故障，又未發(fā)現(xiàn)任何損壞的器件，可能推動信號的相位不正常。射頻驅(qū)動不合適，如果射頻驅(qū)動不對，場效應(yīng)管也沒有損壞，就要懷疑射頻驅(qū)動變壓器及控制極保護電路。

2、功放模塊插在功放系統(tǒng)的任意隨機位置報連續(xù)故障，外在因素故障導(dǎo)致模塊損壞。A/D相位電路的不適當(dāng)設(shè)置可能引起功放模塊隨機故障。調(diào)制B-電源設(shè)置不當(dāng)可引起功放模塊隨機故障。VSWR保護電路，包括振蕩器同步電路設(shè)置不當(dāng)，在VSWR條件下功放模塊會出現(xiàn)隨機故障。如果過載電路設(shè)置不當(dāng)或不工作，功放模塊在過載條件下就會出現(xiàn)故障?？諝饬鲃硬粫?，同時通風(fēng)互鎖電路也存在故障致使沒有檢測到風(fēng)量不夠，導(dǎo)致模塊過熱發(fā)生永久故障。發(fā)射機失諧能使功放級效率降低，同時使功放模塊發(fā)熱導(dǎo)致模塊燒壞。

3、外來因素導(dǎo)致插在功放系統(tǒng)個別位置上的功放模塊出現(xiàn)故障。不適當(dāng)?shù)纳漕l驅(qū)動，正常的射頻驅(qū)動值應(yīng)在25～28VP-P之間，模塊之間驅(qū)動信號的相位應(yīng)在±5°之內(nèi)，引起不適當(dāng)驅(qū)動幅度與相位的原因可能是射頻驅(qū)動電纜損壞、或功率合成器接觸不良等。不正確的漏極相位，功放模塊的的漏極開關(guān)波形相位也必須在±5°以內(nèi)，如果存在效率線圈連接不好、抽頭錯誤或模塊的輸出磁環(huán)損壞，功放模塊的漏極相位就會出現(xiàn)不正常，導(dǎo)致功放模塊不會有效地工作或出現(xiàn)故障。不適當(dāng)?shù)目刂菩盘?，來自調(diào)制編碼板的開/關(guān)控制信號對各臺階來說應(yīng)該在同一電平上，比較這些信號，確定該模塊的開/關(guān)控制電平是否正確一致。

二、排除故障的檢查方法

1、更換故障模塊，查看功放模塊的激勵狀態(tài)。發(fā)射機工作在滿功率，一般調(diào)制狀態(tài)下運行5分鐘后，關(guān)閉發(fā)射機，迅速打開機箱門，比較重新安裝的功放模塊與其他功放模塊在相同部位散熱片的溫度差異。

2、測量驅(qū)動信號幅度。斷掉發(fā)射機上所有交流電源，從保險絲板上移去所有功放電源+230V保險絲。加上交流電源，將低壓開關(guān)合上，按下“開機”，注意到功放電源加電，此時射頻功率和功放電流應(yīng)都沒有指示。用示波器測量各功率模塊的RF輸入信號，波形幅度應(yīng)該在25～28VP-P之間。

3、測量驅(qū)動相位差異。每個功放模塊有兩部分組成，并且每部分都有一個單獨的驅(qū)動信號。為了使發(fā)射機工作正常，功放模塊的驅(qū)動信號相位應(yīng)該在±5°之內(nèi)。如果一個模塊的驅(qū)動信號相位超過要求，用一個新的模塊替換后相位正常，問題在模塊上，很可能由損壞的驅(qū)動變壓器、場效應(yīng)管或相關(guān)電路所引起。如果更換模塊后驅(qū)動相位仍然不正確，問題可能出在驅(qū)動電纜上，通過將一根電纜與另一根臨時交換可判斷出是否為電纜的問題。

4、檢查功放模塊漏極相位差異。即使一個模塊的驅(qū)動信號相位正常，輸出相位仍有可能超出指標(biāo)，引起諸如模塊過熱和故障的問題。功放模塊的漏極相位互相之間應(yīng)在±4°內(nèi)，典型情況是在±2°內(nèi)。如果一個模塊的漏極相位超標(biāo)，可用一個正常的模塊代替。如果問題在模塊上，檢查驅(qū)動相位、射頻驅(qū)動變壓器、以及場效應(yīng)管。如果不同的模塊在同樣位置仍然存在相位問題。檢查功率合成器或效率線圈的抽頭。

三、場效應(yīng)管維護

場效應(yīng)管的結(jié)點容易損壞，操作時需特別仔細。

1、測試場效應(yīng)管。歐姆表正極表筆連在場效應(yīng)管漏極或管殼上，負極表筆在源極上，用跨接線交替連結(jié)柵極和源極以及柵極和漏極。當(dāng)場效應(yīng)管關(guān)斷時，歐姆表應(yīng)該指示無窮大或者至少2MΩ以上。當(dāng)場效應(yīng)管開通時，歐姆表應(yīng)該指示小于90kΩ（用+5V直流信號加在柵源極上，完全打開場效應(yīng)管，應(yīng)接近零歐姆）。在做這些測試時，場效應(yīng)管應(yīng)放置在桌面上或者拿著管子的外殼。如果接觸表筆，手指尖和皮膚的電阻可能會影響讀數(shù)。

2、更換場效應(yīng)管。維修功放模塊更換損壞場效應(yīng)管的同時，最好將同一部分的其他場效應(yīng)管也更換掉，或許這些場效應(yīng)管暫時是好的，但再次通電加壓之后可能出故障，這將導(dǎo)致更大的損失，并不得不重新維修。功放模塊的一個保險絲燒斷并不影響模塊的另一半。在拆卸場效應(yīng)管時，要先將場效應(yīng)管與散熱片緊固的螺絲釘擰下，用40W烙鐵把場效應(yīng)管從印制板上取下來。注意不要破壞印刷電路板的印制導(dǎo)線。安裝新管子時，要先將印刷電路板的焊孔清理干凈，再插入場效應(yīng)管，墊好絕緣墊片后再擰緊緊固螺絲。用萬用表檢測無誤，焊好管腳更換保險絲后即可使用。

由于場效應(yīng)管比較脆弱，因此我們在接觸它時要特別注意。靜電放電會導(dǎo)致場效應(yīng)管的控制極結(jié)點損壞。我們在走動時，衣物的摩擦產(chǎn)生靜態(tài)電荷積累，會產(chǎn)生很高的電壓，如果我們不將這些靜電荷泄放掉，當(dāng)我們接觸場效應(yīng)管時，靜電電壓足可將管子的結(jié)點擊穿。在使用歐姆表測試場效應(yīng)管時，歐姆表時選擇要有所限制。如果歐姆表電池電壓太低（3V以下）或太高（20V以上），這個歐姆表不能使用。電池電壓低于3V，不能對場效應(yīng)管進行工作檢查，大于20V，可能導(dǎo)致測試場效應(yīng)管損壞，使用9V電池的500型R×10k檔是比較合適的。

結(jié)束語

本文對發(fā)射機功放模塊的故障原因進行了深入的研究，基本涵蓋了功放模塊發(fā)生故障的各種原因，同時也對模塊故障的檢修方法及場效應(yīng)管的維護做了細致的分析總結(jié)，希望可以給中波發(fā)射臺的設(shè)備維護工作提供一定的技術(shù)幫助。