DM50KW數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整及故障處理

唐貴斌

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局呼倫貝爾廣播發(fā)射中心臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼倫貝爾市 021008

1 原理簡介及調(diào)整計(jì)算過程

陜西海納公司生產(chǎn)的DM50KW數(shù)字調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)從2003年開始已在中心臺(tái)運(yùn)行有十多年的時(shí)間，工作狀態(tài)穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到甲級(jí)水平。近期該發(fā)射機(jī)偶爾出現(xiàn)天線零位或?yàn)V波器零位過大，造成發(fā)射機(jī)掉功率且報(bào)警現(xiàn)象，直接影響到了安全播出，存在播出隱患。針對(duì)此問題，通過對(duì)發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行認(rèn)真排查和分析處理，排除了上述隱患。本文就此次調(diào)整處理的經(jīng)驗(yàn)和分析處理過程簡述如下。

DM50KW中波發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)與發(fā)射機(jī)附帶的圖紙有個(gè)別不同。對(duì)照發(fā)射機(jī)實(shí)物繪制的原理圖，將各個(gè)元件全部繪制在圖紙上。該圖上各元件的標(biāo)號(hào)為自行編制，與圖紙所標(biāo)元件標(biāo)號(hào)不同，以便于分析問題。如圖1、2所示。

圖1 輸出網(wǎng)絡(luò)原理圖

圖2 元器件參數(shù)圖

C1A：CCG81-4U-1000pF兩只，CCG81-5-1500pF兩只，CCG81-6-2000pF四只。

C1B：CKTB500/20/120。

C1A/C1B合計(jì)：3550pF。

C2B：CCG81-5U-1500pF-K四只，CCG81-4U-1000pF一只；

C2A：CKTB750/20/120。

C2A/C2B合計(jì)：7500Pf。

C3A：CCG81-6-1000pF一只。

C3B：CKTB500/20/120一只。

C3A/C3B合計(jì)：1200pF。

C4A：CKTB500/20/120一只。

C4B：CCG81-4U-1000pF一只，CCG81-5-1500pF一只。

C4A/C4B合計(jì)：2800pF。

1.1 原理圖分析

原理圖由串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)L1、C1A/C1B組成和π型阻抗變換網(wǎng)絡(luò)C2A、C2B、L3、C3A、C3B、C4A、C4B組成，其中L3、C3A/C3B組成3f0并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，其目的是為了抑制奇次諧波。

1.2 調(diào)整步驟

先調(diào)整3f0并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在3f0（954KHz×3=2862KHz）。B、C點(diǎn)與其他器件斷開，測試探頭線接到B、C點(diǎn)。根據(jù)電容C3的容值做如下計(jì)算：

XC3=1/（2×π×3f×C3） =1/（6.28×2862×103×1200×10-12） =-j46.4Ω

因?yàn)槭遣⒙?lián)諧振，所以XC3=XL3；L3=XL3/2πF=46.4/（6.28×2862×103）=2.6uH，

輸出網(wǎng)絡(luò)B點(diǎn)的阻抗：

輸出端接50Ω負(fù)載（實(shí)測所接負(fù)載阻抗為50+j0.1），將B點(diǎn)斷開只接入C4A及C4B電容，要求B點(diǎn)的阻抗為30-j24。

設(shè) C4電 容 為 2800pF，XC4=1/（2× πf×c4） =1/（6.28×954×103×2800×10-12） =-j59.6Ω

經(jīng)計(jì)算B點(diǎn)阻抗：

Zb=Ra+j0.1∥XC4=（ （50+j0.1） × （-j59.6））／（50+j0.1-j59.6）=29.4-j24.6

輸出網(wǎng)絡(luò)C點(diǎn)阻抗：

3f0并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在954KHz通路下所呈現(xiàn)的阻抗為：

XL3=L3×2π×f=2.6×10-6×6.28×954×103=j15.6Ω，XC3=1/（2π×f×C3） =1/（6.28×954×103×1200×10-12） =-j139.1Ω，XL3∥XC3=j15.6×（-j139.1）/（j15.6-j139.1） =j17.6Ω，輸出端接50Ω負(fù)載，將B點(diǎn)（三次網(wǎng)絡(luò)）接入C4A及C4B電容，

經(jīng)計(jì)算C點(diǎn)阻抗：Zc=Zb+（XL3∥XC3）=29.4-j24.6+j17.6=29.4-j7.0

輸出網(wǎng)絡(luò)D點(diǎn)阻抗：

將電容C2A、C2B接入到C點(diǎn)上，XC2=1/（2×πf×c2） =1/（6.28×954×103×7500×10-12）=-j22.3Ω， Zd=Zc∥ XC2=（29.4-j7.0） × （-j22.3） /（29.4-j7.0-j22.3） =8.5-j13.8Ω

輸出網(wǎng)絡(luò)E點(diǎn)阻抗：

理論上L1和C1是串聯(lián)諧振的關(guān)系，但在實(shí)際調(diào)整中考慮到功率合成的銅棒上存在一定的感抗，其大小和頻率有關(guān)，所以調(diào)制時(shí)要注意。

設(shè)電容C1A、C1B為3350pXC1=1/（2×πf×c1） =1/（6.28 × 954 × 103× 3550 × 10-12） =-j49.8Ω，則，8.5-j13.8Ω-j49.8=8.5-j63.6，要求E阻抗為8.5-j5，所以，電感L1的感抗為j58.6（電感量：9.8uH），Ze=Zd+C1+L1=8.5-j13.8-j49.8+j58.6=8.5-j5.0，

2 輸出網(wǎng)絡(luò)的細(xì)調(diào)過程

在整機(jī)調(diào)整結(jié)束后，可以對(duì)輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步細(xì)調(diào)，具體方法如下：

首先，確認(rèn)發(fā)射機(jī)整機(jī)的各種保護(hù)功能全部正常工作。

其次，確認(rèn)發(fā)射機(jī)的入射功率及反射功率表已準(zhǔn)確無誤。

當(dāng)發(fā)射機(jī)的功放電壓滿足230V±5V時(shí)，在不加音頻條件下，慢慢地調(diào)整發(fā)射機(jī)前面的負(fù)載旋鈕，同時(shí)觀察入射功率，使各功率等級(jí)顯示的功率及開通射頻功率模塊的數(shù)量滿足如下要求。

按中功率開機(jī)按鈕，開中功率等級(jí)，入射功率指示為25KW時(shí)，打開發(fā)射機(jī)前門觀察，應(yīng)有32塊射頻功率模塊開通；按高功率開機(jī)按鈕，開高功率等級(jí)，入射功率指針為50KW時(shí)，打開發(fā)射機(jī)前門觀察，應(yīng)有47塊射頻功率模塊開通。

3 檢查確認(rèn)

輸出端阻抗匹配情況，各次諧波是否符合技術(shù)要求，發(fā)射機(jī)按標(biāo)準(zhǔn)模塊數(shù)開50KW功率30分鐘，關(guān)機(jī)后立即用手試探著觸摸L3線圈的溫度，一般不能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

4 故障實(shí)例

4.1 故障現(xiàn)象一及分析與處理

發(fā)射機(jī)在運(yùn)行時(shí)，天線零位及濾波器零位偏高，功放柜溫度偏高。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是天調(diào)室阻抗不匹配或者是發(fā)射機(jī)槽路部分失調(diào)所致。利用周二的檢修時(shí)間，對(duì)天調(diào)室的網(wǎng)絡(luò)連接及各個(gè)電容及電感線圈進(jìn)行了檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，用DS7630A網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測量，天調(diào)室網(wǎng)絡(luò)阻抗為49+j2.5，在允許值范圍之內(nèi)。再檢查發(fā)射機(jī)槽路箱的各元件及連接點(diǎn)均無異常。最后決定調(diào)整發(fā)射機(jī)槽路部分，按照發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整方法對(duì)輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了調(diào)整，當(dāng)調(diào)整電容C2A時(shí)，D點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)調(diào)不到8.5-j13.8，重新配置電容C2B后，參數(shù)可以調(diào)整到要求值，整個(gè)輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)整完畢后，檢查各處連接無誤，開發(fā)射機(jī)進(jìn)行檢查，運(yùn)行30分鐘以上，然后用手試探著摸線圈L3，無過熱現(xiàn)象，再觀察功放柜，溫度恢復(fù)正常，再無過熱現(xiàn)象。

4.2 故障現(xiàn)象二及分析與處理

發(fā)射機(jī)在運(yùn)行時(shí)，偶爾出現(xiàn)濾波器零位過大，導(dǎo)致發(fā)射功率降低和瞬間報(bào)警現(xiàn)象。

根據(jù)故障現(xiàn)象判斷該故障屬于三類故障，初步判斷應(yīng)該是發(fā)射機(jī)槽路部分故障，重點(diǎn)檢查發(fā)射機(jī)合成器銅柱各個(gè)連接點(diǎn)是否緊固且有無變色過熱現(xiàn)象，銅柱上面的小瓷環(huán)有無斷裂，取樣線圈及連接線有無異常，檢查槽路部分相關(guān)電感、電容、真空電容、取樣板及取樣點(diǎn)，各連接點(diǎn)是否緊固。經(jīng)過反復(fù)檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，用手試著調(diào)整發(fā)射機(jī)前面板負(fù)載及調(diào)諧鈕，發(fā)射機(jī)故障依舊。在調(diào)整負(fù)載旋鈕時(shí)，發(fā)射機(jī)偶爾恢復(fù)正常，天線零位和濾波器零位恢復(fù)接近于0值，對(duì)照?qǐng)D紙又進(jìn)一步進(jìn)行分析判斷，懷疑可能是負(fù)載鈕對(duì)應(yīng)的真空電容存在內(nèi)部接觸不良故障。關(guān)閉發(fā)射機(jī)高壓，將對(duì)應(yīng)的真空電容拆下，用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量其電容值，同時(shí)旋轉(zhuǎn)真空電容，觀察網(wǎng)絡(luò)分析儀顯示的電容值，發(fā)現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)真空電容時(shí)，顯示的電容值忽大忽小，找來一個(gè)與該真空電容同規(guī)格的真空電容安裝在原位置，再開發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常。

按照上述步驟進(jìn)行分析處理后，發(fā)射機(jī)故障依舊，此時(shí)用扳手檢查每一個(gè)電容和電感的連接點(diǎn)是否緊固，當(dāng)用扳手緊固電容C1A時(shí)，其中三個(gè)電容自己從支架上掉了下來，將三個(gè)電容在支架上的固點(diǎn)引頭拆下進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)三個(gè)電容的引頭與電容的焊接面之間有2/3已經(jīng)過度氧化，只有一小部分連接，造成連接不良現(xiàn)象，在檢查過程不易發(fā)現(xiàn)。從庫房中找到三個(gè)同規(guī)格的電容進(jìn)行更換，安裝完成后，檢查無誤，再開發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常播出。