全固態(tài)中波ZT-G1KW型廣播發(fā)射機(jī)原理及故障分析

仁增，格桑羅布，石律

（西藏自治區(qū)新聞出版廣電局日喀則中波轉(zhuǎn)播臺(tái)，西藏 日喀則 857000）

1 引言

西藏的廣播事業(yè)在黨中央和國務(wù)院的親切關(guān)懷下，在自治區(qū)黨委和政府的具體指導(dǎo)下，尤其是在“9.16”指示，實(shí)施“西新工程”后，我區(qū)的廣播事業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，目前西藏廣播覆蓋率已達(dá)到95%以上。國家廣電總局投入巨資對(duì)西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)尤其是西藏、新疆兩（?。┳灾螀^(qū)的廣播（臺(tái)）站進(jìn)行了更新改造。西藏中波廣播發(fā)射機(jī)由原來的板調(diào)機(jī)轉(zhuǎn)換為數(shù)字或PDM機(jī)型的飛躍，在西藏中波發(fā)射機(jī)主要有哈爾濱正泰廣播設(shè)備（ZT機(jī)型）為主。我們有幸參加了全區(qū)27座中波臺(tái)絕大部分的更新改造和新建安裝，通過對(duì)27座中波臺(tái)中波廣播發(fā)射機(jī)的安裝、維護(hù)，我對(duì)ZT-G1KW型全固化中波廣播發(fā)射機(jī)有了一個(gè)比較全面的理解。

2 正泰1KW發(fā)射機(jī)工作原理

振幅調(diào)制：音頻節(jié)目信號(hào)不能直接發(fā)射，要借助于高頻電波才能有效發(fā)送，用音頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻電波的振幅，從而使高頻電波的振幅隨音頻而變化，這種調(diào)制方式稱為幅度調(diào)制，簡稱調(diào)幅。主要步驟包括：高頻系統(tǒng)、低頻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。

2.1 高頻系統(tǒng)

2.1.1 激勵(lì)器

產(chǎn)生發(fā)射機(jī)工作所需的高頻激勵(lì)信號(hào)，通過相應(yīng)的設(shè)置輸出固定的中波頻率，信號(hào)峰值為12V的方波信號(hào)。（圖1）

2.1.2 激勵(lì)前級(jí)

激勵(lì)器產(chǎn)生的高頻信號(hào)比較小，無法驅(qū)動(dòng)功放板的高功率管，激勵(lì)前級(jí)通過數(shù)據(jù)緩沖器和功率場效應(yīng)管對(duì)激勵(lì)器產(chǎn)生的高頻信號(hào)進(jìn)行第一級(jí)電流放大。（圖2）

2.1.3 激勵(lì)驅(qū)動(dòng)

通過增強(qiáng)型功率場效應(yīng)管對(duì)激勵(lì)前級(jí)送來的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的電流放大，以驅(qū)動(dòng)功放盒的功率場效應(yīng)管，產(chǎn)生發(fā)射機(jī)相應(yīng)的高功率。

2.1.4 PA盒

圖1

圖2

PA盒共三塊功放板，每塊功放板通過8個(gè)功率場效應(yīng)管產(chǎn)生450W的功率。對(duì)三塊功放板進(jìn)行功率合成，產(chǎn)生發(fā)射所需的高頻調(diào)幅波。（圖3，圖4，圖5）

2.2 低頻系統(tǒng)

調(diào)制器：對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行脈寬調(diào)制（PDM）。音頻信號(hào)與功率控制信號(hào)疊加，通過與80kHZ三角波比較產(chǎn)生脈寬變化的方波信號(hào)[1]，這個(gè)信號(hào)作為發(fā)射機(jī)的調(diào)制信號(hào)，此調(diào)制信號(hào)包含發(fā)射機(jī)工作的調(diào)幅度，功率和音頻頻率等信息。（圖6）

2.3 控制系統(tǒng)

2.3.1 功率控制板

對(duì)入射功率、電源電壓、射頻信號(hào)和調(diào)制信號(hào)進(jìn)行取樣監(jiān)測，控制發(fā)射機(jī)升降功率，同時(shí)當(dāng)信號(hào)過大或過小時(shí)對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行保護(hù)。（圖7）

2.3.2 繼電器控制板

通過繼電器順序控制接入或切斷發(fā)射機(jī)電源等信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的開啟與關(guān)閉。同時(shí)對(duì)取樣的電流大小、調(diào)制允許信號(hào)、發(fā)射電壓、復(fù)位信號(hào)等進(jìn)行監(jiān)測并通過硬件電路對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)的保護(hù)。

主要功能：開機(jī)，過流保護(hù)，駐波比保護(hù)。

2.4 開機(jī)過程

圖3

圖4 功放方框圖

圖5 工作原理等效電路

①按下開機(jī)按鈕，電源系統(tǒng)對(duì)控制板供電，繼電器J1得電吸合。-72V對(duì)功放盒的3個(gè)22000U電容充電。當(dāng)充電至-60V時(shí)，在W3上建立的電壓經(jīng)過放大使A2-10的電平逐步超過3.5V，使比較器A2:4的13腳輸出變?yōu)榈碗娖?，?jīng)C0送一個(gè)負(fù)脈沖到RS觸發(fā)器A3:C，D的13腳，使其輸出端11變?yōu)楦唠娖?，并保持A4導(dǎo)通，J2吸合，-72V電源直接向功放供電，D4，熄滅。同時(shí)，A3:B的6腳由低變高電平，則4腳輸出由高邊為低，A5截止，調(diào)制信號(hào)封鎖解除，完成開機(jī)。

②電流愈限

1kW滿功率時(shí)，PA最小工作電流在M=0時(shí)為17.5V;最大工作電流在M=1時(shí)為24.5V.當(dāng)電流超過27A時(shí)，引起過流保護(hù)，關(guān)斷-72V電源，并封鎖調(diào)制信號(hào)。

③駐波比保護(hù)

反射電流過大，保護(hù)功放單元進(jìn)入封鎖狀態(tài)，檢查天饋線系統(tǒng)、槽路箱等。

2.5 匹配網(wǎng)絡(luò)

由電容電感組成的諧振網(wǎng)絡(luò)對(duì)功放盒輸出的調(diào)幅波進(jìn)行濾波，濾除不需要的諧波信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行阻抗匹配，由功放盒輸出的30～40Ω變?yōu)轲伨€傳輸?shù)?0Ω，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的最大輸出。

圖6

圖7

2.6 控制電源

三相四線380V輸入經(jīng)三相全波整流成-72V送繼電器控制板，作為發(fā)射機(jī)的主電源。

380V取單相220V整流成各功能板所需的工作電源，如＋24V，±18V，±15V，±12V，＋8V，＋5V 等。

3 正泰1KW發(fā)射機(jī)故障檢測方法（表1）

后附表1。

4 正泰1KW發(fā)射機(jī)故障處理方法（表2）

后附表2。

5 結(jié)語

正泰公司推薦了一些檢查方法，給我們處理故障提供了思路，按照正泰公司的思路結(jié)合發(fā)射機(jī)實(shí)際運(yùn)行，我對(duì)電路圖進(jìn)行分析和判斷，提出了故障處理的方法。隨著廣電技術(shù)的發(fā)展，極大地拓寬我們吸收先進(jìn)技術(shù)的渠道，要求我們不斷學(xué)習(xí)，努力掌握新設(shè)備的原理分析和維護(hù)要點(diǎn)，保證我區(qū)廣播事業(yè)技術(shù)人才的不間斷。

表1

表2