短波發(fā)射機(jī)射頻增益控制放大器故障分析及處理

賴少康

國(guó)家新聞出版廣電總局871臺(tái)，海南東方 572600

1 射頻增益控制放大器試驗(yàn)檢測(cè)裝置

1.1 試驗(yàn)檢測(cè)裝置的制作

試驗(yàn)檢測(cè)裝置的構(gòu)成為四部分，即GPC-3030D型直流電源、雙蹤示波器、高頻信號(hào)發(fā)生器以及1A9故障電路板，具體連線圖如圖2所示。

其中，GPC-3030D型直流電源有2路輸出電源，一是輸出電源調(diào)整到正28V，連接到1A9的E5端，主要負(fù)責(zé)工作電壓；二是輸出電源調(diào)整為負(fù)4.6V并連接到1A9的E8和E9端口，主要負(fù)責(zé)控制光電耦合器U1及U2的負(fù)電壓。將前者的負(fù)極與后者的正極連接，同時(shí)連接到1A9的E2、E4及E7端。此外，連接到1A9E8和E9端口的負(fù)電壓信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)基于高前陰流以及高末柵流呈現(xiàn)正關(guān)系之上形成的負(fù)控制電壓信號(hào)的模擬；雙蹤示波器的CH1端連接到1A9板的電阻R6，CH2端連接到1A9板的射頻輸出端J2，即連接到1A9的E1端；高頻信號(hào)發(fā)生器的作用就是對(duì)頻率合成器輸出的射頻信號(hào)進(jìn)行模擬，并與1A9E3端連接。

1.2 試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程

1）試驗(yàn)射頻激勵(lì)信號(hào)選擇高頻信號(hào)發(fā)生器形成的高頻頻率為15MHz的單音信號(hào)，合理調(diào)控信號(hào)發(fā)生器的幅度旋鈕，讓輸出射頻信號(hào)電平達(dá)到0.5V，接著再經(jīng)由Q9射頻插頭將其與1A9輸入端J1相連接。

2）在1A9的E6與E7端連接滑動(dòng)電位器（1k Ω/2W），對(duì)射頻增益控制人工手段控制電位器進(jìn)行模擬，并沿順時(shí)針?lè)较蜃鲆欢ㄕ{(diào)整，確保接近電阻值達(dá)到最大化。

圖1 射頻增益放大器控制（1A9）原理圖

圖2 射頻增益控制放大器試驗(yàn)檢測(cè)裝置連線圖

3）分別借助雙蹤示波器的CH1通道和CH2通道對(duì)1A9電路電阻R6上端輸出信號(hào)波形以及J2端輸出信號(hào)波形進(jìn)行檢測(cè)。

4）把1A9的E8和E9端分別連接到基于GPC-3030D直流電源之上模擬形成的負(fù)控制電壓信號(hào)，根據(jù)情況調(diào)控電壓范圍，將其控制在-6VDC-0VDC。如果沒(méi)有異常，控制電壓就應(yīng)高于4.6VDC[1]。利用雙蹤示波器屏幕對(duì)信號(hào)發(fā)生器輸出高頻信號(hào)波形實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)，基于PIN二極管影響之下，當(dāng)信號(hào)幅度逐漸減小的時(shí)候，光電耦合器二極管就會(huì)發(fā)光，三極管會(huì)導(dǎo)通，Q2偏置和輸出電流會(huì)增大，Q1偏置和輸出電壓uce都會(huì)劍減小[2]。經(jīng)由雙蹤示波器屏幕能直接看到高頻信號(hào)逐漸降低直到消失不見(jiàn)，這個(gè)時(shí)候通過(guò)Q3輸入的射頻電壓會(huì)逐漸降低，Q3和Q4的射頻輸出電壓均會(huì)下降，進(jìn)而直接削弱射頻激勵(lì)。

2 故障分析與處理

2.1 故障現(xiàn)象

發(fā)射機(jī)具體運(yùn)行過(guò)程中，如果射頻增益控制電路出現(xiàn)異常就會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)載波電平造成直接影響，使其出現(xiàn)不穩(wěn)定性。例如，斷激信號(hào)或是激勵(lì)信號(hào)過(guò)大，使發(fā)射機(jī)多次出現(xiàn)過(guò)量負(fù)荷現(xiàn)象，造成發(fā)射機(jī)高前級(jí)表值以及高末級(jí)表值出現(xiàn)不穩(wěn)定性，影響發(fā)射機(jī)運(yùn)行。

2.2 故障電路分析與處理

電路正常的時(shí)候，從1A9的1PS6TB2-6引進(jìn)與高前陰流成正比關(guān)系的控制電壓，和高末柵流成正比關(guān)系的控制電壓從1A9的1PS5TB1-10引進(jìn)，且兩組直流電壓信號(hào)都是負(fù)，分別連接到光電耦合器的U1與U2發(fā)光二極管的負(fù)極。當(dāng)射頻激勵(lì)信號(hào)偏大的時(shí)候，高前陰流會(huì)增加，高末柵流也會(huì)增加，引發(fā)1PS6TB2-6和1PS5TB1-10負(fù)直流電壓也隨之提升，進(jìn)而強(qiáng)化U1以及U2的發(fā)光強(qiáng)度、強(qiáng)化三極管導(dǎo)通以及減小輸出電壓。Q1和Q2偏置分別下降和上升，輸出電流增加，Q3輸進(jìn)射頻電壓降低，Q3和Q4射頻輸出均降低，進(jìn)而使激勵(lì)信號(hào)降低；反之亦是如此。

在PIN二極管的CR1有損壞情況時(shí)，受Q2發(fā)射極電流變化作用，其射頻阻抗力會(huì)逐漸喪失。如果光電耦合器的U1與U2有損壞情況，會(huì)使三極管的Q1與Q2喪失正常偏置，造成CR1工作出現(xiàn)異常。如果PIN二極管不具備控制作用了，原本通過(guò)信號(hào)輸入端J1輸進(jìn)的高頻信號(hào)就會(huì)經(jīng)由Q3和Q4放大輸出，引發(fā)射頻激勵(lì)信號(hào)變大，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)多次出現(xiàn)過(guò)量負(fù)荷現(xiàn)象，影響其正常運(yùn)作。倘若三極管Q3、Q4有損壞情況或1A9輸出電路斷開(kāi)，會(huì)出現(xiàn)斷激問(wèn)題，對(duì)發(fā)射機(jī)正常、穩(wěn)定運(yùn)作造成影響。

在具體工作中，倘若1A9板有損壞情況，就要及時(shí)用三通把射頻增益控制電路的輸進(jìn)和輸出端進(jìn)行短接，根據(jù)對(duì)應(yīng)載波頻率，對(duì)射頻激勵(lì)電平作出一定調(diào)整，保障發(fā)射機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、正常。等到播音間隙的時(shí)候再進(jìn)行更換。

2.3 1A9板元器件損壞分析及處理

利用試驗(yàn)檢測(cè)里雙蹤示波器，觀察高頻信號(hào)有沒(méi)有消失，以此為依據(jù)判定射頻增益放大器1A9板上的元器件有沒(méi)有損壞。倘若在屏幕上能看到高頻信號(hào)逐步減小直至消失，就表示PIN二極管以及三極管Q1/Q2和光電耦合器的U1和U2等元器件沒(méi)有損壞。也可以先調(diào)換U1和U2兩個(gè)元器件，如果在示波器屏幕上沒(méi)有看到高頻信號(hào)逐漸減小直至消失的情況，還可以通過(guò)三用表對(duì)PIN二極管進(jìn)行檢查，假如正反方向電阻出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，就要更換PIN二極管；假如電阻R6上端連接的屏幕上能看到高頻信號(hào)逐漸降低直至消失，但射頻增益放大器仍然運(yùn)轉(zhuǎn)異常，就要檢查三極管Q3和Q4是否存在異常，如果有異常就要及時(shí)更換。

如果判斷出1A9板上元器件有損壞情況，就要及時(shí)更換損壞器件，但在更換的時(shí)候要注意四個(gè)問(wèn)題：1）使用吸錫泵時(shí)，不能讓烙鐵頭和印刷電路板的銅觸點(diǎn)接觸太久，因?yàn)榻佑|時(shí)間久容易使銅觸點(diǎn)脫落，造成印刷電路板失去作用。2）在進(jìn)行二極管和放大管焊接的時(shí)候，要用鑷子夾住焊腳，避免元器件長(zhǎng)時(shí)間跟高溫電烙鐵頭接觸，損壞元器件。3）電解電容要弄清正極和負(fù)極。4）在對(duì)4N26光電耦合器進(jìn)行安裝的時(shí)候要插對(duì)管腳，找準(zhǔn)安插標(biāo)志，避免出現(xiàn)IC片插反的情況。

3 結(jié)論

本文基于DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)之上自行設(shè)計(jì)射頻增益控制放大器（1A9）試驗(yàn)檢測(cè)裝置，目的是為了快速、準(zhǔn)確檢測(cè)出1A9板元器件的故障問(wèn)題。這種便捷的檢測(cè)方法為維護(hù)工作提供了很多方便，也為短波發(fā)射機(jī)的安全、穩(wěn)定、高效播出提供了有效保障。

[1]勾建國(guó)，劉學(xué)偉.DF100A型短波發(fā)射機(jī)寬放電流異常故障分析及處理[J].電子世界，2014（1）：51-52.

[2]張英.DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)射頻增益控制放大器的試驗(yàn)檢測(cè)裝置及其故障處理[J].廣播電視信息，2010（8）：99-101.