調(diào)頻發(fā)射機電路匹配的理論分析

龍志嘉

【摘要】在使用電子管時代，由于電子管的內(nèi)阻很高（幾千歐姆），在工作中生產(chǎn)很大熱量，導致發(fā)射機散熱系統(tǒng)（水冷與風冷）為多器件結構且技術結構相當復雜。2000年以后，工廠生產(chǎn)的發(fā)射機變成為小功率風冷，散熱系統(tǒng)變成為只有一個風機。因為現(xiàn)在發(fā)射機的功放管更換成為場效應管，其內(nèi)阻為0.2Ω左右，工作中生產(chǎn)熱量很小。本文研究的重點，就是對調(diào)頻發(fā)射機放大器功放管內(nèi)阻小于1歐姆與負載輸入阻抗50歐姆的匹配電路進行理論計算分析，用理論計算的方法來分析發(fā)射機電路的阻抗匹配。

【關鍵詞】廣播電視;發(fā)射機;理論計算;阻抗匹配

阻抗匹配是放大器電路中最主要的參數(shù)。阻抗匹配了，場效應管放大信號輸出的功率全部送入負載，沒有反射功率。在這里的阻抗匹配是指場效應管的內(nèi)阻Ron（一般小于1Ω）與負載阻抗RL（一般為50Ω）通過阻抗匹配變換回路等效為相等。如果用定性分析的方法來分析電路匹配原理，是無法準確描述的。必須用定量分析的方法，就是通過計算來說明，發(fā)射機放大器的內(nèi)阻，經(jīng)過LC匹配回路后，實現(xiàn)了內(nèi)阻等效到放大器輸出端的阻抗與負載阻抗相等。

在實際的調(diào)頻發(fā)射機多種電路中，場效應管BLF177與LC分立元件組成的最簡單的功率放大器推動電路如圖1所示。

通過網(wǎng)絡查找得到BLF177的參數(shù)，得到內(nèi)阻與柵壓設置曲線圖如圖2所示。

在工作中，發(fā)射機停機時，立即測量放大器電路板的實際工作溫度。一般為50℃。這樣就可以通過圖2-b曲線得到BLF177的工作時內(nèi)阻為200mΩ，及0.2Ω。這只能說明場效應管工作時，確實生產(chǎn)的熱量小。BLF177的柵壓設置，最小是2伏，最大值3伏。一般設置為2.5V，及乙類工作狀態(tài)。乙類工作狀態(tài)說明，信號正半周時，場效應管工作內(nèi)阻為0.2Ω，信號負半周時，場效應管工作內(nèi)阻為∞Ω（無窮大阻抗）。作為電路分析，內(nèi)阻大小的選擇一般以靜態(tài)電流與靜態(tài)柵壓來確定。

柵壓為3V時，BLF177的靜態(tài)電流0.3A，及靜態(tài)狀況下，場效應管的內(nèi)阻為10Ω。

我單位調(diào)頻發(fā)射機的工作頻率視為100MHz，在圖1中設C1等于60P。至此，知道了工作頻率為100MHz、知道電路分立元件數(shù)值、知道場效應管內(nèi)阻與負載阻抗值。所以，圖1中的電感、電容值就可以直接用電抗表示，圖1變化成圖3所示的阻抗電路圖。

阻抗匹配分析：

（1）、在圖3電路中，B點對地的阻抗RL為50歐姆。RL與X5串聯(lián)還是50歐姆，再與X4并聯(lián)得到的電抗設為Z1：

Z1=33.85Ω -j23.4Ω。

（2）、設Z1再與X3串聯(lián)得到的值為Z2：

Z2=33.85Ω –j5.4Ω。

（3）、設Z2與X2并聯(lián)得到的值為Z3：

Z3=7.37Ω- j 12Ω

（4）、Z3與X1串聯(lián)后得到的阻抗等于Z4=7.37Ω。

通過用理論計算來分析電路匹配的方法，能夠把B點RL=50Ω的純電阻，通過X1～X5變換回路，等效到A點的阻抗等效為7.37Ω。工作實踐中，發(fā)射機全部通過調(diào)機，就是適當調(diào)整圖1電路中的C1，發(fā)射機放大器電路全部能夠達是完全匹配的，及駐波比VSWR=1。

廣播電視工作者在實際工作中，就是通過多看、多學習、多計算來是提高廣播電視工作者技術素質(zhì)的。對電路進行理論計算的方法分析電路匹配，掌握此方法，在工作實踐中，特別是進行更換放大器場效應管的維修過程中，在沒有同型號元件時，就可以用其它參數(shù)接近的管子代換，這時通過計算來適當改變某個元件的數(shù)值，達到原機的效果。實現(xiàn)高質(zhì)量維修的技術改造目的。