PSM 50KW短波發(fā)射機(jī)寬帶放大器原理及常見故障分析

鋼巴根項(xiàng) 東

1.2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局839臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

PSM 50KW短波發(fā)射機(jī)寬帶放大器原理及常見故障分析

鋼巴根1項(xiàng) 東2

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本文介紹了PSM 50KW短波發(fā)射機(jī)寬帶放大器原理，并根據(jù)筆者多年維修、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對常見的幾種故障進(jìn)行分析，就故障提出解決方法。

寬帶放大器 推挽放大器 變增益放大器 MOS場效應(yīng)對管

1 寬帶放大器原理

PSM 50KW短波廣播發(fā)射機(jī)的高頻載波信號（3.0～30MHz），是由國產(chǎn)TS9204F6專用的頻率合成器產(chǎn)生的。由頻率合成器輸出的毫瓦級高頻載波信號，先經(jīng)頻率監(jiān)控組合G1鑒別后送入寬帶放大器B3進(jìn)行線性放大。輸出的放大信號（約300W），激勵(lì)高頻推動(dòng)級B4進(jìn)行功率放大。經(jīng)推動(dòng)級放大輸出的1KW功率的高頻載波信號，送到高末級放大器進(jìn)行功率放大和陽極調(diào)制，同時(shí)，由陽極槽路完成調(diào)諧、濾波和阻抗匹配。

高頻系統(tǒng)包括：頻率綜合器C，寬帶放大器B3，高頻推動(dòng)級B4，高末級放大器以及諧波濾波器B7，定向耦合器B5和其他一些輔助電路。高頻系統(tǒng)流程，如表1所示：

表1 高頻系統(tǒng)流程

寬帶放大器（寬放）的主要功能：（1）對頻綜送來的頻率為3.0～30MHz，幅度為50mv的高頻信號進(jìn)行放大，（2）接受自動(dòng)調(diào)諧組合G2的控制信號，用改變增益的辦法來改變寬放的輸出大小，最終達(dá)到發(fā)射機(jī)功率的自動(dòng)控制。

本系統(tǒng)由一級變增益放大器和兩級帶傳輸線變壓器的300W寬頻帶放大器組成。

一級變增益放大器由半導(dǎo)體三極管N1、N2和其他一些元件組成。N1管起放大作用，N2管起變增益作用。N1管的基極加高頻激勵(lì)信號，其發(fā)射極經(jīng)電阻R4和N2管串聯(lián)。N2管的基極加自動(dòng)調(diào)諧組合G2送來的功率控制信號（直流3～9V）。當(dāng)控制電壓低時(shí)，N2管的集電極電流變小，N1管的集電級的輸出電平相應(yīng)變低，反之，則輸出電平變高。N2管飽和導(dǎo)通時(shí)N1的輸出最大，調(diào)整G2組合上的R10（P）即可手動(dòng)改變增益。

二級增益放大器是由高頻大功率MOS場效應(yīng)對管N3，高頻傳輸線變壓器，帶溫度補(bǔ)償?shù)暮懔髟措娐泛推渌骷M成。其中，傳輸線變壓器的作用是完成高頻信號的級間耦合，高頻功率的傳輸、分配與合成，阻抗匹配以及平衡轉(zhuǎn)換的任務(wù)，工作在甲乙類狀態(tài)。此外，還有一個(gè)高頻傳輸線變壓器和其他元件組成，輸出變壓器變換比為1：4。高頻MOS管的工作點(diǎn)易受溫度和電壓波動(dòng)的影響，產(chǎn)生工作狀態(tài)漂移，輸出不穩(wěn)定和交越失真等不良影響。為此，還設(shè)置了帶溫度補(bǔ)償?shù)钠秒娐贰?/p>

寬放的主要技術(shù)性能：工作頻帶3～30MHz；輸出峰值功率大于300W；輸入輸出阻抗為50Ω；增益變化范圍±10dB；由+24V和+44V直流電源供電。寬放原理如圖2所示：

圖2 寬放原理

2 寬放常見故障分析

2.1 故障1

2.1.1 故障現(xiàn)象

正在工作的發(fā)射機(jī)突然發(fā)出“噼啪”的響聲，同時(shí)掉高壓，出現(xiàn)14故障號即寬放電源電壓偏低。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)射機(jī)高頻推動(dòng)級V1管的屏極濾波電感、電容、表頭取樣電阻R352以及寬放的對管均燒壞。判斷故障可能是V1推動(dòng)級放大管RS1072電子管老化，柵陰碰極造成的。換上新的推動(dòng)級放大管RS1072和新寬放后，故障排除。

2.1.2 故障分析

（1）V1管柵陰熱碰極，造成柵極短路接地，使寬放由于負(fù)載太大導(dǎo)致對管燒壞。

（2）由于V1管柵陰熱碰極，屏流增大，導(dǎo)致屏極扼流圈電感（L409）和Л網(wǎng)絡(luò)電容C411（6800P）被燒壞。

（3）由于V1管柵陰熱碰極，造成V1電流取樣電阻R352電流太大被燒壞。

2.2 故障2

寬放的電流忽大忽小，發(fā)生漂移現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可能由下面4種情況所致。

（1）寬放內(nèi)部長時(shí)間沒有清潔，塵土太多，使寬放的散熱性能降低。只要除塵后用酒精清洗干凈，故障即可消除。

（2）由于導(dǎo)熱膠沒有涂均勻，或者是導(dǎo)熱膠內(nèi)有小雜質(zhì)，對管在安裝時(shí)與底座沒有完全緊密接觸，造成其散熱性能差。處理時(shí)，只需拆下來清洗干凈重新安裝。

（3）寬放上對管旁的小貼片濾波電容可能有損壞，也可能是電容有虛焊點(diǎn)。

（4）如果頻綜送來的信號不穩(wěn)定，也可造成該故障的發(fā)生，需要更換頻綜。

2.3 故障3

寬放電流調(diào)整范圍太小，這種現(xiàn)象可能由下面2種情況造成。

（1）頻綜的輸出信號幅度太小，只要增加頻綜的輸出幅度即可。

（2）寬放的N2管損壞，或者是P2輸入端的G2.8板（功率控制板）出現(xiàn)故障。如果更換G2.8板后寬放電流調(diào)整范圍還小，需要拆下寬放更換N2管了。

2.4 故障4

加高壓時(shí)，出現(xiàn)無寬放電流的現(xiàn)象，這種故障可能的原因有以下幾種：

（1）發(fā)射機(jī)穩(wěn)壓電源燒壞。由于PSM 50KW前級及末級燈絲、寬放電源和±24V電源是由專用穩(wěn)壓器供電，若穩(wěn)壓電源燒壞，則無寬放電壓。這里需要說明的是，如果穩(wěn)壓電源燒壞，同時(shí)，會(huì)出現(xiàn)無燈絲電壓的現(xiàn)象，可通過測量末級燈絲電壓來判斷。

（2）寬放末級MOS對管燒壞。一般情況下會(huì)伴隨44V電源開關(guān)跳閘的現(xiàn)象，此時(shí)，可測量對管柵極和漏極之間的電阻。如果其中一只管之間的電阻為零或很小，則說明該管燒壞，可更換對管。特別需要說明的是，更換對管時(shí)，電烙鐵應(yīng)當(dāng)在不帶電的情況下進(jìn)行焊接，以免損壞對管。同時(shí)，更換對管時(shí)其底座應(yīng)當(dāng)用酒精清理干凈并均勻涂抹好導(dǎo)熱硅膠，以免出現(xiàn)因散熱不好而損壞對管的現(xiàn)象發(fā)生。

審稿人：嚴(yán)志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 正高級工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

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2096-0751（2017）02-0021-03

鋼巴根 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局839臺 工程師

項(xiàng) 東 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局839臺 助理工程師