淺談DAM中波發(fā)射機的頻率更改工作

劉莉

摘 要 發(fā)射機變換頻率是很復(fù)雜的，而且要有專門的調(diào)試儀器才能進(jìn)行，本文對逐級改變發(fā)射機頻率的過程進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞 匹配網(wǎng)絡(luò)；音頻檢驗；相位調(diào)整

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）199-0085-02

發(fā)射機更改頻率需要準(zhǔn)備一些測試和調(diào)整儀器，這些儀器包括“信號發(fā)生器”，“失真度測試儀”，“100MHZ雙蹤示波器”，大于10MHz“頻率計數(shù)器”，“調(diào)制度檢測儀”，“阻抗電橋或矢量分析儀”和“中波假負(fù)載”。采用一臺射頻信號發(fā)生器和一個阻抗電橋或網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀就可以完成輸出網(wǎng)絡(luò)的安裝和調(diào)試。采用網(wǎng)絡(luò)矢量測試儀的效率高，但網(wǎng)絡(luò)矢量測試儀存在著抗干擾能力差的缺點，如果射頻干擾較大采取阻抗電橋比較適合。

DAM中波發(fā)射機中與頻率相關(guān)的配件有部分電路板和一部分電感線圈及電容。電感線圈包括“大臺階”和“小臺階”的效率線圈，依據(jù)廠家提供的“效率線圈預(yù)置表”給出的數(shù)據(jù)調(diào)好抽頭。輸出網(wǎng)絡(luò)的電容也需要依據(jù)更改的頻率來調(diào)配。

1 輸出網(wǎng)絡(luò)的匹配調(diào)整

1）輸出網(wǎng)絡(luò)的初次調(diào)整。調(diào)整輸出網(wǎng)絡(luò)之前，將發(fā)射機的交流電源關(guān)閉，利用發(fā)射機配備的接地鉤對高頻點和交直流儲能器件進(jìn)行放電。依據(jù)載波頻率設(shè)置阻抗電橋或網(wǎng)絡(luò)矢量測試儀的頻率，依據(jù)理論計算值來測試網(wǎng)絡(luò)的感抗和容抗并進(jìn)行調(diào)整。測量輸出網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)的阻抗值，然后調(diào)整串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的可變電感器使其達(dá)到串聯(lián)諧振狀態(tài)（即阻抗最?。?，Z=0+j0（一般情況下，實部在毫歐級，虛部在0上下的±m(xù)Ω跳動）。調(diào)整三次諧波，將網(wǎng)絡(luò)矢量測試儀的頻率設(shè)置在3倍載波頻率，調(diào)整可調(diào)電感使三次諧波諧振，使串聯(lián)回路的阻抗最?。▽嵅繛閙Ω，虛部在0左右跳動）。

2）輸出網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合調(diào)整。將三次諧波串聯(lián)諧振連好，再將50Ω假負(fù)載與輸出網(wǎng)絡(luò)相連（如無高功率假負(fù)載，也可以在輸出端接50Ω電阻器，電阻器的一端接機器的終端，另一端接地）。將網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀校準(zhǔn)在載波頻率上，將合成器與串聯(lián)諧振斷開，測量輸出網(wǎng)絡(luò)的輸入口，旋轉(zhuǎn)負(fù)載按鈕和調(diào)諧按鈕，使其達(dá)到4Ω純阻。

2 RF電路的調(diào)試

交流電壓加到發(fā)射機之前，要安裝所有和頻率相關(guān)的器件，并依據(jù)頻率表調(diào)整好電感抽頭及開關(guān)，檢查各部分之間的連接，確保鏈接可靠。

1）調(diào)整適配器板的頻率合成器。按照廠家提供的頻率預(yù)置表調(diào)整頻率合成器的撥碼開關(guān)SW1和SW2，SW1的第二位開啟，按下SW2或SW3可以改變載波頻率，步進(jìn)值為9kHz。SW1的第二、三位開啟，按下SW2或SW3可以改變載波頻率，步進(jìn)值為10kHz，來選擇需要的載波頻率。

2）前置放大器的調(diào)整。將發(fā)射機的交流電源關(guān)閉，把前置放大器插入推動功率合成器，測量前置放大器的輸入激勵電平應(yīng)接近30VP-P。測量推動功率合成器輸入口的RF信號，調(diào)整射頻分配器的電感線圈和匹配電容，使其幅度最大。調(diào)整中間箱門內(nèi)上方右邊的滑動變阻器，將RF信號輸入幅度調(diào)到40～45VP-P。以上步驟均在加高壓、射頻推動級的RF模塊插入推動功率合成器的情況下完成。

3）調(diào)整推動級。射頻推動級的調(diào)整是在加高壓（+115V）的狀態(tài)下完成。要確保各電路板各個跨接線和開關(guān)都放在正確的位置，推動穩(wěn)壓電源的S1放到“開環(huán)”位置?？刂破靼骞Ψ砰_關(guān)S1置“PA OFF”，所有的功放電源（+230V）保險絲拔下，插入所有功率放大模塊（它們是射頻推動級的負(fù)載）。斷開風(fēng)機電源（拔下風(fēng)機保險絲），將風(fēng)接點接通。按”開高壓”鍵，此時顯示屏上可以看出，功放電源電壓升高（+230V）時，并沒有RF功率或功放電流讀數(shù)。用示波器測量推動合成器輸出，應(yīng)有一個RF正弦波信號，讀波形正常狀態(tài)的測量值應(yīng)該在80VP-P左右，此時波形可能有失真現(xiàn)象。調(diào)整后面中門內(nèi)中間的電感線圈，使該波形幅度最大、最好接近正弦波，若不能使波形達(dá)到要求，可變換射頻分配器上的電容來達(dá)到希望的效果。輸出信號調(diào)完后，要測量一下推動穩(wěn)壓電源的開環(huán)輸出電壓，這時的推動電壓應(yīng)在+40V～+80V之間。上述的調(diào)試步驟可能要反復(fù)進(jìn)行多次才能調(diào)好推動信號。最終推動電源的兩路信號一路推動調(diào)整電壓在+40V～+80V之間，另一路為0V，記下推動調(diào)整電源的電壓值，關(guān)閉發(fā)射機，將推動調(diào)整電源穩(wěn)壓器上的選擇開關(guān)S1打到“閉環(huán)”位置。開啟發(fā)射機，調(diào)推動穩(wěn)壓電源上的閉環(huán)回路調(diào)節(jié)電位器，使得輸出電壓與開環(huán)時相同。RF激勵信號電平應(yīng)保持在40～45VP-P。正常工作時，回路選擇開關(guān)通常在“閉環(huán)”位置上。然后恢復(fù)門開關(guān)、關(guān)上機箱后面中門、加上風(fēng)機保險絲、+230V保險絲，使風(fēng)接點起作用。

4）低功率狀態(tài)初調(diào)。在機器交流電源斷開的前提下，仔細(xì)檢察機器的各個部分，確信全部正常后，加上低壓交流電源，觀察前面板顯示屏的狀態(tài)指示，確認(rèn)全部指示“正?！保_保假負(fù)載與發(fā)射機輸出正確連接，在控制板上將PA功放打開，按下開機鍵，功放電源接通，但是RF輸出或功放電流無指示，測量浮動載波控制板的“音頻+直流”，按下前面板上的“升功率、降功率”鍵，此時“音頻+直流”的調(diào)整范圍將在-4V～0之間。當(dāng)電平為0V時，用控制板的將PA功放打開，升功率，觀察顯示屏，此時功放電流和功率均應(yīng)增加，升功率至額定功率的1/3時，觀察顯示屏的“輸入功率”和“濾波器零位”的讀數(shù)，旋轉(zhuǎn)輸出網(wǎng)絡(luò)的“調(diào)諧”旋鈕，使“輸入功率”的讀數(shù)最大?！盀V波器零位”和“天線零位”可能開始升高。如果需要，可以調(diào)輸出監(jiān)測板上的“天線”和“帶通濾波器”零位。

5）高功率調(diào)整。升功率至輸出額定功率的2/3，查看顯示屏的狀態(tài)指示，若沒有問題，繼續(xù)升功率至額定輸出，發(fā)射機運行一段時間后觀察發(fā)射機的運行狀態(tài)。此時10kW發(fā)射機應(yīng)該有18塊左右功放模塊開通，功放電源的電流應(yīng)該在40A左右。50kW發(fā)射機額定功率輸出時，開通的功放模塊在49塊左右，顯示屏的功放電流指示約235A。調(diào)整輸出網(wǎng)絡(luò)的“調(diào)諧”旋鈕，使輸出功率讀數(shù)最大，同時顯示的功放電流讀數(shù)盡量小，及即功放處于優(yōu)異的高效率工作狀態(tài)下，此時反射功率也最小。

3 音頻檢驗

1）檢驗B-調(diào)制。使用一臺示波器，將發(fā)射機滿功率輸出，加入100Hz的正弦調(diào)制信號，調(diào)制度加到100%，用示波器探頭測量直流穩(wěn)壓電源的B-輸出，將示波器調(diào)在1V檔，直流耦合。并且直流基準(zhǔn)線落在上面十字線上。示波器顯示屏顯示的波形正峰范圍是-2～-2.7VDC，負(fù)峰波形范圍是-3～-4.5VDC，如果波形不在上述偏差范圍內(nèi)，調(diào)整適配器板和直流穩(wěn)壓器來調(diào)整B-調(diào)制電源。

2）檢驗A/D轉(zhuǎn)換相位。將發(fā)射機功率升至額定功率的1/3，輸入調(diào)制音頻信號，調(diào)幅度加到100%，用音頻測試儀測量適配器板輸出的解調(diào)信號，當(dāng)輸入調(diào)制信號在10kHz時，典型的失真值應(yīng)該小于1.5%。如果10kHz的THD是大于2%，就測1kHz的THD，如果仍然是大于2%，則通過A/D變換器上的S1開關(guān)選擇不同的電容和電感組合來減小10kHz的失真度。

4 二進(jìn)制（小臺階）RF放大器的調(diào)整

1）相位校準(zhǔn)。為了實現(xiàn)最優(yōu)化的相位跟蹤特性需要校準(zhǔn)二進(jìn)制臺階的相位。其標(biāo)準(zhǔn)方法是在每個“小臺階”RF放大器輸出端測量“大臺階”和“小臺階”RF放大器之間的相位差。要得到最小的相位差，還需微調(diào)“小臺階”效率線圈的抽頭，“小臺階”RF放大器效率線圈的抽頭已經(jīng)按照頻率粗調(diào)過。因為二進(jìn)制RF放大器在RF傳輸和自身放大過程中可能產(chǎn)生相位偏差，這種相位偏差達(dá)0～30°。它影響機器的某些技術(shù)指標(biāo)（如失真、頻響等）。觀察功放級大臺階的RF輸出，確保每塊大臺階功放輸出的RF信號相位差在-4°～+4°之間。如果相位差超出了這個范圍需要改變輸出線圈的抽頭位置，盡量滿足RF輸出的同相位。

2）幅度校準(zhǔn)。二進(jìn)制RF放大器的輸出可能隨頻率變化，二進(jìn)制小臺階功放的輸出幅度要按照5%來遞增，以獲取最佳的信號調(diào)制度。將發(fā)射機輸出功率升至額定功率，輸入三角波信號（100Hz）調(diào)制。利用示波器觀察調(diào)幅波的包絡(luò)，若波形不好，可以通過改變二進(jìn)制功率合成器的線圈來使其平滑。

5 結(jié)論

DAM中波發(fā)射機的改頻工作比較復(fù)雜，本文對該項工作的基本過程進(jìn)行了總結(jié)，希望可以為發(fā)射臺的同行帶來幫助。endprint