改頻后調(diào)頻發(fā)射機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策

龍 坤

（作者單位：河南廣播電視臺(tái)）

調(diào)頻發(fā)射機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，其具有自身特殊功能和優(yōu)勢(shì)，能夠潛移默化地影響人們的生活方式，越來(lái)越受到人們的信賴和喜愛(ài)，由此增加了使用頻率。但是，調(diào)頻發(fā)射機(jī)不少永動(dòng)機(jī)，在日常使用過(guò)程中，由于人為操作不當(dāng)，會(huì)給人們帶來(lái)很多安全隱患。由此隨著城市化不斷的發(fā)展，很多廣播電臺(tái)對(duì)發(fā)射臺(tái)整體進(jìn)行了重建﹑改頻。本文以某新建臺(tái)為例，通過(guò)分析改頻后調(diào)頻發(fā)射機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題，主要探討其應(yīng)對(duì)措施。

1 某廣播電臺(tái)改頻情況綜述

某省級(jí)廣播電臺(tái)一套節(jié)目的調(diào)頻發(fā)射機(jī)工作一直較穩(wěn)定，載頻為99.9 MHz，使用的是成都凱騰KFT-II-914A型10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)。為全省同頻覆蓋省一節(jié)目，由省人民廣播電臺(tái)將省一節(jié)目的頻點(diǎn)統(tǒng)一改為103.6 MHz。將發(fā)射機(jī)激勵(lì)器的頻率從99.9 MHz調(diào)整到103.6 MHz，改頻工作進(jìn)行非常順利，由廠家技術(shù)人員，將對(duì)應(yīng)的多工器調(diào)整到103.6 MHz并調(diào)好匹配。并且，開(kāi)機(jī)試機(jī)時(shí)，為逐步將整機(jī)功率推到額定功率10 kW以上，調(diào)整激勵(lì)器輸出功率。

2 改頻后調(diào)頻發(fā)射機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題

改頻前在額定功率時(shí)，整機(jī)輸出功率對(duì)應(yīng)的激勵(lì)器輸出功率只有9 W左右，改頻后的激勵(lì)器輸出功率為12 W。但在改頻后同樣的輸出功率需要更大的激勵(lì)功率，8路功放的功率差最大值與最小值相差200 W，末級(jí)功放盒輸出的功率具有非常大的差異。這種問(wèn)題是由于兩種原因造成的：首先，在新的工作頻點(diǎn)下各放大器的增益不相同，在合成時(shí)，各放大器輸出功率會(huì)導(dǎo)致整機(jī)輸出功率下降，產(chǎn)生很大的平衡功率消耗在吸收負(fù)載上；其次，在訂購(gòu)發(fā)射機(jī)時(shí)，調(diào)整各末級(jí)功率放大器，廠家是按照功率頻率99.9 MHz的增益﹑匹配等，按照99.9 MHz訂購(gòu)的。但子安在工作頻率由99.9 MHz改為103.6 MHz后，在103.6 MHz的工作頻率下部分放大器的增益下降，工作頻率相差近4 MHz，部分放大器的增益則可能變大。因此，需要對(duì)各合成器的吸收負(fù)載進(jìn)行檢查，如果各合成器的吸收負(fù)載都發(fā)燙，會(huì)導(dǎo)致他們的熱保護(hù)開(kāi)關(guān)吸合。由于放大器輸出功率很大部分已經(jīng)消耗在吸收負(fù)載上，在正常情況下，負(fù)載上已經(jīng)啟動(dòng)的散熱風(fēng)扇是不應(yīng)該啟動(dòng)的，該發(fā)射機(jī)功率分配﹑合成器全部采用3 dB正交分配﹑合成。

而由于合成端輸入功率嚴(yán)重不平衡和合成端輸入功率相位差較大，在合成器的吸收負(fù)載上會(huì)出現(xiàn)較大的消耗功率。為檢測(cè)吸收負(fù)載，用數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔對(duì)吸收負(fù)載進(jìn)行檢測(cè)，得出R1﹑2﹑3﹑4的電壓值分別為：1.58 V﹑1.33 V﹑1.4 V﹑1.6 V，這些吸收負(fù)載上的電壓值對(duì)應(yīng)功率等級(jí)是0.1 V相當(dāng)于10W功率量，R5﹑R6上的電壓更是接近8 V，R7是處置1000 W/5Q Ω負(fù)載，從發(fā)熱情況來(lái)看，不易測(cè)量其電壓值。R1-R8都是800 W/5Q Ω微帶電阻。并且，在各個(gè)吸收負(fù)載上消耗的功率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)處正常值范圍，如果長(zhǎng)時(shí)間滿功率工作，會(huì)造成技術(shù)事故，很容易將吸收負(fù)載燒毀。在正常工作條件下，經(jīng)過(guò)3級(jí)3 dB正交分配，有激勵(lì)器送入的功率信號(hào)完成1∶8等幅正交分配給功率放大器1～8。每一塊放大器最大功率能推導(dǎo)1500W，每個(gè)功率放大器以BLF278為核心，由6塊300 W為核心的放大模塊合成，在對(duì)輸入信號(hào)功率放大后，由這8塊1500 W放大器分別輸出功率信號(hào)P1～P8，并且它們又分別合成出P9～P12，兩兩一組進(jìn)行正交合成后再兩兩正交合成P13﹑P14，并正交合成輸出。在各個(gè)吸收負(fù)載上，如果這8路放大器的輸出兩兩一組能夠嚴(yán)格保持正交相位關(guān)系，就不會(huì)產(chǎn)生消耗功率或有很小的消耗功率，并與各放大器的增益相同﹑接近。

改頻后，由于合成輸出功率值因消耗變小，合成器輸入不平衡，各功放的輸出功率相鄰間出現(xiàn)較大差，其矢量相位會(huì)出現(xiàn)一定的超前﹑滯后，這種因輸入功率不平衡會(huì)造成合成輸出功率信號(hào)相位移動(dòng)的問(wèn)題。如第一路功放輸出功率與第二路等幅正交的話，它們的合成功率應(yīng)為P9，但改頻后，它們的輸出功率相差近100 W，功率增益不同。將改頻后，第二路輸出功率不變的情況下，第一路輸出功率記為P1，，P1，﹤P2，第一路﹑第二路的合成功率就為P9，。但P9，已經(jīng)產(chǎn)生了θ°相位移。同理，改頻后的P9和P10間的相位相互之間不會(huì)再是正交關(guān)系，因此，它們進(jìn)行功率合成時(shí)，合成后的功率P13矢量相位會(huì)發(fā)生偏移，在吸收負(fù)載上會(huì)產(chǎn)生很大的損耗。由此類推，在合成后，第五路功放與第六路功放的輸出功率的合成功率，第7路和第8路的輸出功率的合成功率都會(huì)出現(xiàn)一定的相位移，因此，合成后的P11和12合成的P14矢量相位給回超前﹑之后改頻前的相位，都在吸收負(fù)載上產(chǎn)生很大的損耗。這時(shí)P13﹑14的功率等級(jí)已經(jīng)很大，不可能保持正交的相位關(guān)系，再進(jìn)行末級(jí)和城市，就會(huì)產(chǎn)生更大的消耗功率。

改頻后，發(fā)射機(jī)還會(huì)使合成前的功率信號(hào)引入附加相位差，引起各大功率放大器增益差。如在1∶8分配后，輸入激勵(lì)信號(hào)變成8路嚴(yán)格保持正交關(guān)系的功放輸入信號(hào)，并由1號(hào)-8號(hào)信號(hào)線送入相對(duì)應(yīng)的功率放大器。同時(shí)，因功放管BLF278輸入﹑輸出特性的差異，沒(méi)錄放大器的管口阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)是有差異的，通過(guò)不同的LC網(wǎng)絡(luò)，相同頻率的射頻信號(hào)肯定會(huì)產(chǎn)生不同的相位移。改頻后發(fā)射機(jī)到103.6MHz后，經(jīng)過(guò)功放內(nèi)的LC阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)時(shí)，基于99.9 MHz頻點(diǎn)的射頻信號(hào)就會(huì)產(chǎn)出新的附加相位移。因此，改頻后，由于功放引入的附加相移，即使各個(gè)功放模塊的輸出功率相差不大，也會(huì)使整機(jī)輸出功率下降，肯定會(huì)在吸收負(fù)載上產(chǎn)生很大的消耗功率。

3 改頻后解決調(diào)頻發(fā)射機(jī)問(wèn)題的對(duì)策

改頻后為更好對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)整，在沒(méi)有專業(yè)儀器的情況下，首先為輸出功率一致或接近，要調(diào)整各個(gè)功放器是功率，尤其是盡量減小相鄰功放的功率差。為便于操作，每個(gè)功放盒的預(yù)防管的偏置電阻都外置在功放盒的后面板，對(duì)各個(gè)功放的預(yù)放增益進(jìn)行調(diào)整。將功率小的升一點(diǎn)，將功率大的降一點(diǎn)，反復(fù)調(diào)整后，盡可能地減少各個(gè)功放發(fā)的輸出功率差。調(diào)整后，測(cè)量R1～R6上的電壓可以用數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓檔，與調(diào)整前相比，測(cè)量的電壓值比會(huì)有大幅地下降。其中R1～R4的電壓最大值不超越1 V，R5﹑R6的電壓量不超過(guò)3 V。最后是對(duì)功放輸入信號(hào)線的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)行相位預(yù)校正。例如：第一路與第二路，為了使第一路功放相位預(yù)先超前，先做一根比1號(hào)線短約1 cm的信號(hào)線替換原1號(hào)線，接好后開(kāi)機(jī)，對(duì)R1上的電壓值進(jìn)行測(cè)量，如果電壓值變大，在功放功率信號(hào)上，說(shuō)明第一路功放相位超前第二路功放，這時(shí)，將2號(hào)線用略短一點(diǎn)的信號(hào)線替代，恢復(fù)原1號(hào)線，開(kāi)機(jī)調(diào)整好2號(hào)線的長(zhǎng)度，對(duì)R1上的電壓進(jìn)行測(cè)量，指導(dǎo)其電壓量小為止；如果電壓值變小說(shuō)明第一路相位滯后于第二路功放，然后為了R1上的電壓值降到最小，還需要進(jìn)一步對(duì)信號(hào)線長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。其他三組調(diào)整方法相同。由此經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整后，開(kāi)機(jī)一段時(shí)間后，表面溫度屬于正常范圍，對(duì)電壓進(jìn)行測(cè)量后，得出R1～R4最大值不超過(guò)0.25 V，R5﹑R6最大值不超過(guò)0.85 V。調(diào)整工作結(jié)束后，整機(jī)輸出功率9.6 kW，激勵(lì)器輸出功率7 W。