DF100A PSM短波發(fā)射機(jī)振蕩的分析及解決措施

吳昌渝

摘 要：本文介紹了DF100A PSM 100kW短波發(fā)射機(jī)產(chǎn)生射頻寄生振蕩的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)消除射頻寄生振蕩提出了較為有效的措施，并對(duì)維護(hù)工作者不常注意的負(fù)阻振蕩產(chǎn)生原因及防止措施進(jìn)行了闡述，希望本文內(nèi)容能對(duì)短波發(fā)射機(jī)維護(hù)人員有一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：射頻寄生振蕩；穩(wěn)定措施；中和；陷波電路；諧振網(wǎng)絡(luò)；負(fù)阻振蕩；老練試驗(yàn)

安全播出“準(zhǔn)確、快捷、有效”的執(zhí)行執(zhí)行調(diào)度令，是衡量一個(gè)臺(tái)站技術(shù)業(yè)務(wù)水平的重要條件之一，但由于臺(tái)站的技術(shù)力量、設(shè)備狀態(tài)、執(zhí)行臨時(shí)調(diào)度的數(shù)量等因素，使發(fā)射機(jī)執(zhí)行調(diào)度令時(shí)，不能穩(wěn)定運(yùn)行，致使臺(tái)站執(zhí)行調(diào)度令的水平差距較大，怎樣有效執(zhí)行調(diào)度令，是困擾每個(gè)發(fā)射臺(tái)站的一個(gè)重要問題。

要使發(fā)射機(jī)在執(zhí)行調(diào)度令時(shí)，能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行，沒有振蕩，主要取決于兩個(gè)方面。一是人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平。可通過技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)進(jìn)行，從而使技術(shù)人員達(dá)到要求；二是設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。這就要求技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、調(diào)整，來滿足要求。但現(xiàn)在各臺(tái)站發(fā)射機(jī)不可開頻率數(shù)量居高不下，呈現(xiàn)逐年增加的情況。

1 射頻寄生振蕩

發(fā)射機(jī)不能穩(wěn)定運(yùn)行，射頻寄生振蕩主要有：一是振蕩頻率低于設(shè)備運(yùn)行工作頻率的振蕩，又常常稱為“阻流圈振蕩”；二是振蕩頻率高于設(shè)備運(yùn)行工作頻率的振蕩，其振蕩頻率，中波機(jī)在短波段，短波發(fā)射機(jī)在甚高頻段（VHF），個(gè)別可達(dá)特高頻段（UHF），又稱為高頻振蕩；三是本波振蕩，即為工作頻率段的振蕩。

2 DF100A PSM短波發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定措施

發(fā)射機(jī)在播出中，有射頻寄生振蕩，會(huì)極大地影響臺(tái)站對(duì)頻率調(diào)度工作的“準(zhǔn)確、快捷、有效”的執(zhí)行，要解決DF100A PSM短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行中的射頻寄生振蕩，首先要清楚發(fā)射機(jī)穩(wěn)定措施有哪些？只有這樣，才能有的放矢，采取更加有效的解決措施。

DF100A PSM短波發(fā)射機(jī)整機(jī)的穩(wěn)定主要取決于高前、高末級(jí)的穩(wěn)定，為了保證高前、高末級(jí)穩(wěn)定正常工作，主要采取了以下穩(wěn)定措施：

2.1 高前級(jí)

高前級(jí)在屏極加裝3L8（0.01μH）電感與3R15（50Ω）電阻并聯(lián)，是為了防止超高頻（VHF）振蕩（30M-300MHz）。

高前級(jí)屏壓回路串入3R17（2.5kΩ，75W）、3L10和3R16（50Ω）組成的陷波電路，是為了防止阻流圈振蕩。

2.2 高末級(jí)

2.2.1 橋式中和。高末級(jí)采用橋式中和方式，是為了消除本波振蕩。

2.2.2 簾柵旁路電容。電子管簾柵旁路電容Cg2采用聚酰亞胺薄膜電容3C31（20000pF），為了減小引線電感。

2.2.3 陷波電路。供電回路串入RF阻流圈與高頻無感電阻并聯(lián)，防止阻流圈振蕩。柵極回路串入3R18（5kΩ，100W）、3L11和3R19（50Ω，125W）組成的陷波電路。簾柵極回路串入3R24（2.5kΩ，75W）、3L16和3R25（10Ω，125W）組成的陷波電路。

2.2.4 并聯(lián)高頻無感電阻。調(diào)諧電容3C36、3C37（30-650PF，55kV）與負(fù)載電容3C38、3C39（100-2000pF，15kV）的底部分別并聯(lián)有風(fēng)冷高頻無感電阻3R29//3R30（110Ω，190W）和水冷高頻無感電阻3R31//3R32（110Ω，190W），主要是為了防止真空電容內(nèi)波紋管可能出現(xiàn)的較高頻率的諧振。

2.2.5 LCR串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)。在槽路波段電感3L12側(cè)面加裝了3C12、3L1及風(fēng)冷高頻無感電阻3R33//3R34（110Ω，190W），串聯(lián)組成的LCR串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)（諧振頻率約40-50MHz），主要是為了消除槽路π網(wǎng)絡(luò)電感3L12產(chǎn)生的寄生諧振峰。

3 射頻振蕩的處理方法

鑒于上述分析，對(duì)于DF100A PSM短波發(fā)射機(jī)在播出運(yùn)行中，對(duì)于發(fā)射機(jī)燒損元件、有振蕩和反射較大的頻率要進(jìn)行區(qū)別，用不同方法進(jìn)行處理。

3.1 對(duì)于燒損元件，有振蕩的發(fā)射機(jī)

3.1.1 檢查中和。對(duì)DF100A PSM短波發(fā)射機(jī)的播出頻率的低、中、高頻率，分別檢查發(fā)射機(jī)高末級(jí)中和情況，特別是有振蕩的頻率的中和檢查，必要時(shí)可對(duì)有振蕩頻率的高末級(jí)中和進(jìn)行調(diào)整。

注意：調(diào)整時(shí)，要兼顧發(fā)射機(jī)播出頻率的低、中、高頻率的中和情況不應(yīng)偏差過大，以免調(diào)整后，引起其他頻率的振蕩產(chǎn)生。

3.1.2 檢查高頻無感電阻。檢查高前、高末級(jí)的阻值，對(duì)不符合額定標(biāo)稱值電阻予以更換。

3.1.3 檢查薄膜電容。檢查高末級(jí)簾柵薄膜電容、燈絲薄膜電容容量，對(duì)不符合額定標(biāo)稱值電容予以更換。

3.1.4 檢查L(zhǎng)CR串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)。調(diào)整高末級(jí)3C12、3L1及風(fēng)冷高頻無感電阻3R33//3R34組成的LCR串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)中3C12的耦合容量，即：調(diào)整3C12與槽路電感3L12間的距離。

3.2 對(duì)于反射較大的發(fā)射機(jī)

3.2.1 調(diào)整天饋線。通過網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試調(diào)整天饋線，兼顧天線整個(gè)播出頻段。

3.2.2 調(diào)試諧波濾波器。重新調(diào)試諧波濾波器，除了調(diào)試常規(guī)頻率外，還要針對(duì)不可開頻率進(jìn)行調(diào)試，并記錄濾波器點(diǎn)數(shù)。

3.2.3 細(xì)調(diào)發(fā)射機(jī)狀態(tài)。反復(fù)細(xì)調(diào)發(fā)射機(jī)狀態(tài)，特別是反射、高末級(jí)屏流表值較為敏感的頻率，要按照新頻率規(guī)范反復(fù)調(diào)試、存儲(chǔ)。

4 負(fù)阻振蕩

采用金屬陶瓷四極管的調(diào)幅級(jí)，很難避免強(qiáng)弱不等的負(fù)阻振蕩問題。

4.1 負(fù)阻振蕩的產(chǎn)生

主要原因是由管子本身引起。因?yàn)樵诟哒{(diào)幅的負(fù)峰點(diǎn)附近，四極管的瞬時(shí)簾柵流劇增，此時(shí)射入簾柵極的電子速度很大，引起二次放射電子.在剩余屏極電壓仍大于簾柵壓的情況下，簾柵的二次放射電于將飛向屏極，使得簾柵流對(duì)簾柵壓的動(dòng)態(tài)特性出現(xiàn)負(fù)阻區(qū)。加之簾柵旁路電容的電抗不可能在極低頻到超音頻都保持為零；還有簾柵的引線電感影響，使得簾柵對(duì)陰極的電位不能絕對(duì)保持等電位。這樣，由屏極和簾柵極對(duì)陰極就有可能形成負(fù)阻振蕩回路，從而產(chǎn)生負(fù)阻振蕩。

4.2 負(fù)阻振蕩的查找方法

負(fù)阻振蕩時(shí)，在已調(diào)波上也可看到負(fù)阻振蕩只在調(diào)幅器的音頻正峰附近產(chǎn)生，而且是一種衰減振蕩，其振蕩頻率約為十幾kHZ到幾百kHz（尤其是50kHZ～100kHz）。用示波器在加音頻頻率為20～7kHz、m=60～90%調(diào)幅的情況下，觀察已調(diào)波。

4.3 四極管調(diào)幅級(jí)的負(fù)阻振蕩特點(diǎn)

四極管調(diào)幅級(jí)的負(fù)阻振蕩與三極管調(diào)幅級(jí)的負(fù)阻振蕩有明顯的不同：其一是四極管調(diào)幅級(jí)的負(fù)阻振蕩回路中，其控制柵極并不參與。以故障發(fā)生時(shí)的情況看，當(dāng)調(diào)幅級(jí)負(fù)阻振蕩表現(xiàn)相當(dāng)強(qiáng)烈時(shí)，查看控制柵的輸入波形，仍是相當(dāng)逼真和光滑。其二是由于電路中電抗元件的影響，使得四極管調(diào)幅級(jí)的負(fù)阻振蕩的出現(xiàn)和強(qiáng)弱和輸入頻率有關(guān)。有時(shí)選用400Hz， 1kHz、5kHz、7kHz檢查，機(jī)器都相當(dāng)穩(wěn)定，沒有發(fā)現(xiàn)負(fù)阻振蕩。但用100Hz以下頻率檢查，卻出現(xiàn)了負(fù)阻，特別是音頻最低端檢查時(shí)，負(fù)阻表現(xiàn)的更為強(qiáng)烈。其三是由于四極管調(diào)幅綴的簾柵極無外接音頻電源，所以防止四極管調(diào)幅級(jí)的負(fù)阻振蕩，不存在消耗音頻功率問題。

4.4 負(fù)阻振蕩危害

不同生產(chǎn)廠生產(chǎn)的管子，有不同的負(fù)阻效應(yīng)；在同一電路上，用不同生產(chǎn)廠的管子，負(fù)阻振蕩的強(qiáng)弱會(huì)很不相同。

負(fù)阻振蕩往往發(fā)生在低音頻和高調(diào)幅下，對(duì)安全播出威脅極大：輕者機(jī)器會(huì)頻繁過荷，不能工作，簾柵流表指示會(huì)突然超過表頭量程；振蕩嚴(yán)重的，電源跳閘，還可能導(dǎo)致簾柵極擊穿，管子報(bào)廢；甚至損壞貴重元器件。負(fù)阻振蕩的存在，還會(huì)導(dǎo)致整機(jī)電聲指標(biāo)下降。

4.5 防止負(fù)阻振蕩的措施

負(fù)阻振蕩回路一般由管子的屏極和簾柵極對(duì)陰極電路組成回路，因此，排除調(diào)幅級(jí)的負(fù)阻振蕩，可以用如下措施加以解決：

4.5.1 加RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在簾柵極和地之間加RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)用防振元件的數(shù)值，需通過實(shí)驗(yàn)而定。

4.5.2 加大簾柵電源泄放電流。加大簾柵極電源的泄放電流，通常要求泄放電流是正常簾柵流的4倍。

4.5.3 電子管老練。新上機(jī)的電子管一定要做打壓，上機(jī)老練試驗(yàn)，方可使用。在整個(gè)老煉過程中，都應(yīng)根據(jù)電子管的使用要求，采用相應(yīng)的措施和方法進(jìn)行。碰到質(zhì)量差的管子，可能會(huì)在某一檔次上產(chǎn)生過荷現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)降回到上一檔次上老煉，并穩(wěn)定一段時(shí)間，或適當(dāng)改變一下老煉狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)證明，經(jīng)過多次反復(fù)老煉一般會(huì)達(dá)到預(yù)期的效果。

通過對(duì)上述DF100A PSM短波發(fā)射機(jī)射頻寄生振蕩原因的詳細(xì)分析及解決措施，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的射頻寄生振蕩原因很多，希望本文能對(duì)發(fā)射機(jī)維護(hù)人員有所借鑒，進(jìn)一步提高頻率調(diào)度令的“準(zhǔn)確、快捷、有效”執(zhí)行，更好的完成安全播出工作。