淺談DAM中波發(fā)射機(jī)的欠激勵(lì)故障

圖門巴雅爾

（內(nèi)蒙古新聞出版廣電局集寧585發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

1 欠激勵(lì)故障原因

DAM中波發(fā)射機(jī)的DDS頻率合成器、緩沖放大電路、前級推動(dòng)電路（以10 kW發(fā)射機(jī)為例，包括1塊射頻功率放大器模塊構(gòu)成的前置放大器和3塊射頻功放模塊構(gòu)成的RF推動(dòng)機(jī)電路）、推動(dòng)電源調(diào)整電路等RF功放級之前的RF通道電路出現(xiàn)故障是導(dǎo)致“欠激勵(lì)”故障的主要因素。

1.1 DDS頻率合成器出現(xiàn)故障

發(fā)射機(jī)出現(xiàn)“欠激勵(lì)”故障后掉高壓，顯示屏顯示“振蕩器故障”時(shí)，說明DDS頻率合成器發(fā)生故障，導(dǎo)致沒有載波RF信號輸出或DDS頻率合成器輸出的幅度不足以驅(qū)動(dòng)后級工作。DDS頻率合成器的電源故障是導(dǎo)致DDS頻率合成器不能正常工作的主要原因，DDS頻率合成器采用的是非穩(wěn)壓輸出的+22 V電壓，然后利用78L15、78L12和78L09三端穩(wěn)壓塊輸出+15 V、+12 V和+9 V電壓，作為DDS頻率合成器上單片機(jī)、分頻器和電子開關(guān)等芯片的電源。當(dāng)這3個(gè)直流電壓任何一路出現(xiàn)問題時(shí)，都將導(dǎo)致DDS頻率合成器不能輸出4.5 V方波載頻信號。如果這3個(gè)直流電壓都存在，用示波器測量DDS頻率合成器的輸出，逐級檢查，有時(shí)三極管2N2222故障會(huì)導(dǎo)致輸出幅度偏低或無輸出。還有一種原因是DDS頻率合成器的溫補(bǔ)晶體振蕩器工作不正常，可以用頻率計(jì)對其進(jìn)行監(jiān)控測量，它的不穩(wěn)定狀態(tài)將導(dǎo)致“跑頻”現(xiàn)象，顯示屏顯示“振蕩器故障”。

1.2 緩沖放大器出現(xiàn)故障

發(fā)射機(jī)出現(xiàn)“欠激勵(lì)”故障后掉高壓，顯示屏顯示“緩沖放大器故障”時(shí)，說明緩沖放大器RF幅度輸出不夠或無RF信號輸出。緩沖放大器上有3只熔斷器，當(dāng)熔斷器出現(xiàn)開路時(shí)，緩沖放大器上相關(guān)的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，進(jìn)一步提示發(fā)射機(jī)的緩沖放大器存在故障，檢查緩沖放大器是否存在損壞的器件。緩沖放大器是三級放大電路，第一級是MOS集成電路構(gòu)成的時(shí)鐘放大驅(qū)動(dòng)電路，該電路將DDS頻率合成器送來的4.5 V方波信號放大為15 V的方波線號；第二級放大電路由三極管放大電路構(gòu)成，2只三極管PNP型MJE200和NPN型MJE210組成級聯(lián)放大結(jié)構(gòu)，RF信號在電源和地之間切換，經(jīng)過由電感和電容組成的濾波電路后輸出30 V的正弦波信號；第三級放大電路是由2只場效應(yīng)管BUZ71A組成的全波放大電路，分配變壓器將30 V正弦信號分成2路，2只場效應(yīng)管輪流開通和截止，將RF信號在地與30 V之間轉(zhuǎn)換放大。該電路上的任意電路出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致“欠激勵(lì)”故障出現(xiàn)，一般是由于15 V穩(wěn)壓管故障引起“欠激勵(lì)”故障，MOS時(shí)鐘電路的+15 V供電是由+30 V電源經(jīng)過穩(wěn)壓直接提供，由于壓差較大，容易出現(xiàn)故障。

1.3 前置放大器功放模塊故障

發(fā)射機(jī)出現(xiàn)“欠激勵(lì)”故障后掉高壓，顯示屏顯示“預(yù)推動(dòng)故障”時(shí)，一般是構(gòu)成前置放大器的RF功放模塊自身出現(xiàn)問題。RF功放模塊分成A和B 2個(gè)部分，前置放大器只選擇一部分半橋工作，另一部分的半橋用于備份，通過推動(dòng)母板上的跳線來選擇A路工作還是B路工作，驅(qū)動(dòng)電源來自緩沖放大的+60 V，正常情況下前置放大器輸出峰值為23 V的正弦波射頻電壓?？梢酝ㄟ^切換至另一備份半橋檢查其工作是否正常，來判斷前置放大器模塊是否存在故障。如果RF功放模塊沒問題，則檢查推動(dòng)母板的串并聯(lián)諧振電路的電感和電容，通常情況下，諧振電容長期工作容易出現(xiàn)發(fā)熱變質(zhì)老化現(xiàn)象，如果電容出現(xiàn)明顯變色現(xiàn)象就需要進(jìn)行更換。此外“預(yù)推動(dòng)故障”也可能出現(xiàn)誤報(bào)警情況，一般是由于母板預(yù)推動(dòng)故障檢波器的檢波二極管短路導(dǎo)致故障發(fā)生。

1.4 RF推動(dòng)級模塊故障

發(fā)射機(jī)出現(xiàn)“欠激勵(lì)”故障后掉高壓，顯示屏顯示“預(yù)推動(dòng)故障”的另一個(gè)原因是構(gòu)成RF推動(dòng)級的3塊RF放大器模塊存在故障。推動(dòng)級的3塊放大器模塊工作于全橋開關(guān)狀態(tài)，其中2塊功放電壓為+115 V，另外1塊功放電壓來自推動(dòng)穩(wěn)壓電路。正常情況下推動(dòng)級輸出峰值為23 V的電壓，通過測量模塊場效應(yīng)管的柵極可測量出。當(dāng)3塊模塊中的任意模塊出現(xiàn)故障后，輸出的RF驅(qū)動(dòng)電壓幅度將降低。導(dǎo)致推動(dòng)級RF模塊故障的原因包括場效應(yīng)管被擊穿、RF變壓器短路、控制場效應(yīng)管的開通和截至三極管故障。檢查推動(dòng)級模塊故障前，首先要檢查模塊的功放電壓+115 V是否正常，推動(dòng)穩(wěn)壓電源輸出的電壓是否正常，一般推動(dòng)穩(wěn)壓電源一路輸出電壓在+40 V～+80 V，另外一路輸出為零，當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)，另一路才開始輸出。

1.5 RF放大級模塊損壞過多

10 kW發(fā)射機(jī)的末級功放電路由6個(gè)小臺(tái)階和42個(gè)大臺(tái)階RF模塊組成，當(dāng)有多個(gè)模塊出現(xiàn)故障并退出工作時(shí)，會(huì)導(dǎo)致RF輸出的負(fù)載加大，超出推動(dòng)級的驅(qū)動(dòng)能力，也會(huì)顯示“預(yù)推動(dòng)故障”。

2 解決欠激勵(lì)故障的方法

“欠激勵(lì)”故障為2類故障，當(dāng)故障發(fā)生后，會(huì)在顯示屏上鎖存并提示相應(yīng)故障，RF功放模塊故障也會(huì)提供故障指示，因此可以方便地利用示波器和萬用表來尋找故障。使用萬用表測量DDS頻率合成器的電源、前置放大器和緩沖放大器的供電電源、故障檢測電路的門限電壓。使用示波器測量DDS頻率合成器、緩沖放大器、前置放大器和推動(dòng)級的RF輸出幅度和波形。

處理“欠激勵(lì)”故障時(shí)，首先要確定故障位置，可以根據(jù)顯示屏提供的信息初步判定故障是發(fā)生在DDS頻率合成器、緩沖放大器還是前置放大器或推動(dòng)級模塊。然后測量故障位置的電源，檢查RF信號的輸出幅度和相位。若都沒有問題，檢查相關(guān)故障檢測電路。欠激勵(lì)故障的維修方法如下。

2.1 判斷故障位置

利用顯示屏提供的故障指示確定出現(xiàn)故障的單元電路，觀察故障部分的電子元器件有無發(fā)熱變色現(xiàn)象，測量相關(guān)電路的供電電壓。判斷故障是來自具體模塊還是檢測電路誤報(bào)警干擾。

2.2 查找故障原因

找到故障電路單元后，用萬用表檢查電路的電源是否正常，檢查相關(guān)的熔斷器和穩(wěn)壓塊的工作狀態(tài)，特別是DDS頻率合成器上的穩(wěn)壓塊、緩沖放大器和RF模塊上的熔斷器。需要注意的是推動(dòng)穩(wěn)壓電源正常的情況下一路為輸出，另一路為零，如果另外一路也有輸出，檢查發(fā)射機(jī)的外電輸入是否存在欠壓現(xiàn)象，否則需要重新調(diào)整推動(dòng)穩(wěn)壓電源的“閉環(huán)”調(diào)整電路。

2.3 用示波器測量RF通道的各點(diǎn)波形和幅度

用示波器測量RF輸出通道各點(diǎn)的波形和幅度。正常情況下DDS頻率合成器輸出4.5 V左右的方波；緩沖放大器第一級和第二級輸出15 V左右的方波，第三極輸出峰值為30 V的正弦波；前置放大器和推動(dòng)級RF功放模塊場效應(yīng)管的柵極輸出峰值為23 V的正弦波。用示波器測量推動(dòng)級模塊的輸入信號的相位，確保每個(gè)RF放大模塊之間的輸入信號相位不超過±4°，如果相位超過了這個(gè)數(shù)值就需要檢測RF功放模塊的RF分配變壓器。

2.4 檢查故障檢測電路，防止誤報(bào)警

檢查DDS頻率合成器、緩沖放大器、前置放大器及推動(dòng)電源的故障檢測電路，這些故障檢測電路都是采用取樣變壓器對RF信號進(jìn)行取樣，然后利用檢波電路檢波直流信號，送至控制板的比較器電路進(jìn)行故障判別。檢波二極管和比較器LM339故障會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)警。

3 結(jié)語

導(dǎo)致欠激勵(lì)故障的原因較多，處理起來也比較麻煩，該文對欠激勵(lì)故障進(jìn)行了一定的總結(jié)，以期為中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的正常運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。