DAM 10 kW中波廣播發(fā)射機(jī)射頻放大器的原理及維護(hù)

嚴(yán)廷成

廣電技術(shù)人員通過對(duì)國外廣播技術(shù)的消化和吸收，立足國內(nèi)資源，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已掌握了大功率DAM發(fā)射機(jī)的制造技術(shù)，其成本的不斷降低為大規(guī)模推廣、普及創(chuàng)造了條件。其中，DAM 10 kW中波廣播發(fā)射機(jī)以音質(zhì)美、效率高、運(yùn)行與維修成本低且工作穩(wěn)定可靠，成為我國中波廣播發(fā)射機(jī)的主要設(shè)備，在廣播事業(yè)高速發(fā)展中發(fā)揮了十分重要的作用。對(duì)于數(shù)字信號(hào)的處理，一般包括對(duì)前級(jí)信號(hào)的采集、處理和數(shù)字化處理。由于采集的信號(hào)一般較為微弱，那么前級(jí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及中途的A/D轉(zhuǎn)換都需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理。因此放大器在電路設(shè)計(jì)及數(shù)字化處理中就顯得尤為重要。本文著重闡述射頻功率放大器的工作原理、維護(hù)重點(diǎn)及中波廣播發(fā)射機(jī)日常檢查和檢修。

1 射頻放大器工作原理

1.1 基本工作原理

射頻放大器由緩沖放大、預(yù)驅(qū)動(dòng)放大和驅(qū)動(dòng)放大組成。其中預(yù)驅(qū)動(dòng)放大級(jí)工作于半橋狀態(tài)。每個(gè)半橋的射頻放大器模塊都有兩個(gè)MOSFET管組成，它屬于電壓開關(guān)型電路。半橋電路由兩個(gè)場效應(yīng)管組成，對(duì)直流而言，兩管和電源是串聯(lián)的，循環(huán)交替導(dǎo)通或截止，就像開關(guān)一樣。當(dāng)LC處于串聯(lián)諧振時(shí)，流過負(fù)載的電流基本上是基波，因此，負(fù)載上的電壓仍是正弦電壓。D 1、D2管是齊納二極管，對(duì)MOSFET管的輸入進(jìn)行保護(hù)，以免瞬間的過激電壓燒壞管子。

1.2 全橋式功放

射頻功率放大版采用了4個(gè)MOSFET管構(gòu)成一個(gè)H型橋式開關(guān)放大器，此放大器有半橋和全橋兩種工作方式。射頻功率放大器是全橋工作方式，它在射頻信號(hào)的相位決定下只有2個(gè)場效應(yīng)管同時(shí)通或斷。在射頻信號(hào)的正半周時(shí)，Q2和Q4截止，Q1和Q3導(dǎo)通，在射頻信號(hào)負(fù)半周時(shí)，Q2和Q4導(dǎo)通而Q1和Q3截止。輸出是一個(gè)雙向矩形波，與變壓器串聯(lián)的電容器，在工作頻率下容抗很小變壓器的初級(jí)電壓也是雙向矩形波，次級(jí)的電壓波形也是矩形波，幅度和相位視變壓器的匝數(shù)和繞向而定。

1.3 射頻功率放大器ON/OFF控制電路

發(fā)射機(jī)工作時(shí)，射頻功率放大板的開、關(guān)受調(diào)制編碼信號(hào)的控制，當(dāng)控制信號(hào)是低電平時(shí)，控制電路讓驅(qū)動(dòng)信號(hào)順利地加到下面兩個(gè)MOS管Q3、Q4的柵極上，Q3、Q4能在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的激勵(lì)下正常的開通和關(guān)斷，功放板“開通”。當(dāng)控制信號(hào)是高電平時(shí)控制電路就不讓驅(qū)動(dòng)信號(hào)加到Q3、Q4的柵極上，Q3、Q4始終處于關(guān)閉狀態(tài)。因此不管是Q1還是Q2導(dǎo)通，都沒有電流流過負(fù)載T，射頻功率放大板關(guān)閉。由T感應(yīng)的射頻高壓則通過Q1、Q2中導(dǎo)通的MOS管和關(guān)斷的MOS管內(nèi)部集成的二極管以及C1—C4形成閉合回路。

1.4 射頻功率合成器

3塊合成母板背面的磁環(huán)線圈自上而下排成一列，作為功率合成器的初級(jí)，一根銅管貫穿與磁環(huán)的中央，并于U型罩形成合成器的次級(jí)，對(duì)所有射頻功放單元來說與功率合成器的次級(jí)是互相串聯(lián)的。銅桿的上端接驅(qū)動(dòng)合成母板的接地銅塊，下端是功率合成器的輸出端與網(wǎng)絡(luò)柜相連，功率合成器的外殼里有一個(gè)U型罩，即保護(hù)功率合成器，也是射頻匯流的通路。設(shè)備運(yùn)行時(shí)必須給U型罩罩上擰緊螺絲。需要特別注意的是，發(fā)射機(jī)工作時(shí)功放模塊必須全部到位，即使有損壞的模塊也必須全部插上，否則會(huì)造成磁環(huán)線圈打火或者使磁環(huán)爆裂。

2 DAM 10 kW中波發(fā)射機(jī)的日常檢查和檢修

2.1 定期檢查

指標(biāo)性能的測試需要進(jìn)行定期的檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備有異樣的時(shí)候，必須采取必要的措施，進(jìn)行預(yù)防性的維修，日常的檢查要保持周期性的記錄，測試檢查后，數(shù)據(jù)將作為后期保障維修的重要數(shù)據(jù)。

2.2 周期性檢查與重點(diǎn)性檢查相結(jié)合

周期性檢查與重點(diǎn)性檢查要結(jié)合起來，DAM 10 kW發(fā)射機(jī)具有功率大、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。做好日常測試和防腐蝕的工作，周期性檢測的目的就是對(duì)整體設(shè)備進(jìn)行大電流的點(diǎn)和高電壓點(diǎn)進(jìn)行檢查，接插件必須插緊和插好，維護(hù)和檢查要有重點(diǎn)、有周期性。

2.3 緊固天饋線和網(wǎng)絡(luò)接線

對(duì)天饋線和網(wǎng)絡(luò)接線等進(jìn)行大接點(diǎn)的緊固，固定要用螺絲，對(duì)網(wǎng)絡(luò)和天饋線的檢修不能改變網(wǎng)絡(luò)連線的形狀和位置，避免由于位置的變化而使網(wǎng)絡(luò)變動(dòng)。檢修和維護(hù)的方法是通過檢修維護(hù)中常用的看、聽、聞和測等方法進(jìn)行的。設(shè)備的工作狀態(tài)如果有異常，就要查看部件及螺絲的情況，檢查器件有無異常響聲或氣味，檢修的時(shí)候用萬用表或示波器等測試發(fā)射機(jī)的數(shù)值。

3 DAM 10 kW中波發(fā)射機(jī)的維護(hù)維修重點(diǎn)

3.1 定期對(duì)功放模塊進(jìn)行除塵

武威中波廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)地處沙漠邊緣春季風(fēng)沙較大模塊吸附較多的塵土后會(huì)形成保溫層，不利于散熱，影響模塊的使用壽命。拔下模塊后，應(yīng)先用小刷子刷去塵土，再用吹塵器吸，保證清潔得更徹底。

3.2 經(jīng)常檢查模塊的工作狀態(tài)

經(jīng)常檢查模塊的工作狀態(tài)，若有損壞應(yīng)及時(shí)更換，拿取模塊的手應(yīng)先與金屬物體接觸，盡量不要觸及G極，以防人體靜電擊穿場效應(yīng)管。更換時(shí)場效應(yīng)管與散熱器之間的絕緣橡膠一定要墊好，避免柵極與散熱器之間形成短路，損壞模塊。焊接時(shí)絡(luò)鐵溫度恒定時(shí)，應(yīng)切斷絡(luò)鐵電源再進(jìn)行焊接，避免在線路板上形成虛焊和連焊現(xiàn)象。

3.3 模塊恢復(fù)時(shí)應(yīng)沿插槽平穩(wěn)推進(jìn)

模塊恢復(fù)時(shí)應(yīng)沿插槽平穩(wěn)推進(jìn)，切勿用力過猛造成接觸簧片損壞和變形。射頻功率合成器的磁環(huán)和線圈也應(yīng)定期檢查線圈有無打火磁環(huán)有無爆裂等情況。

3.4 檢查風(fēng)機(jī)狀態(tài)

風(fēng)機(jī)工作是否有異響，風(fēng)扇葉片塵土蓄積的程度都應(yīng)作為經(jīng)常性的工作去做。風(fēng)機(jī)工作異常、風(fēng)道堵塞會(huì)使風(fēng)量變小造成模塊發(fā)熱甚至損壞。檢查風(fēng)機(jī)接點(diǎn)是否有異物纏繞、翻轉(zhuǎn)是否靈活，以免產(chǎn)生風(fēng)機(jī)故障造成發(fā)射機(jī)的停播。

4 結(jié)語

設(shè)備維修維護(hù)是一個(gè)長期細(xì)致的工作，需膽大心細(xì)，避免誤操作而產(chǎn)生二次損壞。當(dāng)然設(shè)備故障的產(chǎn)生是由多方面的原因造成的，有其普遍性和多元性，為了保證設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)開展預(yù)防性維修、維護(hù)工作，與周、月、季檢修結(jié)合起來，提高維護(hù)質(zhì)量和維修效率。

[1]陳起,叢林.對(duì)DAM型10kW中波廣播發(fā)射機(jī)使用與維護(hù)的分析[J].電子測試,2015(5x):95-96.

[2]叢林,陳起.對(duì)全固態(tài)10kWDAM中波發(fā)射機(jī)的調(diào)試技術(shù)研究[J].電子測試,2015(7x):27-29,46.

[3]田軍.DAM型10kW中波廣播發(fā)射機(jī)駐波故障研究[J].科學(xué)與財(cái)富,2016(2):460-462.