PDM全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)原理及其常見故障處理辦法

龍珊

摘 要：隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中波發(fā)射機(jī)得到飛速發(fā)展，無(wú)論是性能還是實(shí)用性都得到了質(zhì)的飛躍。因此，對(duì)PDM 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的原理進(jìn)行分析，研究中波發(fā)射機(jī)的一些原理及調(diào)試的方法意義十分重大。本文主要研究10kW的PDM全固態(tài)的中波發(fā)射機(jī)原理及其常見故障處理辦法。

關(guān)鍵詞：中波發(fā)射機(jī);原理;故障處理

一、基本概況

（一）發(fā)射機(jī)的組成。10KW的PDM全固態(tài)的中波發(fā)射機(jī)主要由高頻系統(tǒng)（包括頻率合成器、前級(jí)放大器、前級(jí)槽路、功率放大器、功率合成器、末級(jí)槽路、輸出監(jiān)測(cè)），調(diào)制系統(tǒng)（包括音頻輸入、脈寬調(diào)制器、調(diào)制器），電源部分、風(fēng)冷系統(tǒng)和控制保護(hù)與狀態(tài)顯示系統(tǒng)組成。

（二）發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)。10KW的PDM全固態(tài)的中波發(fā)射機(jī)是一種電聲指標(biāo)優(yōu)良，高效率的廣播發(fā)送設(shè)備。它具有大功率、高效率、高質(zhì)量、高穩(wěn)定、數(shù)字化、固態(tài)化、自動(dòng)化的特點(diǎn)，使其在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上都優(yōu)于電子管屛調(diào)機(jī)，并且開關(guān)機(jī)簡(jiǎn)便快捷、故障率低不會(huì)因某點(diǎn)小故障而造成停播。

二、發(fā)射機(jī)的工作原理

10kW的PDM全固態(tài)的中波機(jī)的原理框圖如圖1所示。

發(fā)射機(jī)的工作運(yùn)行可以簡(jiǎn)單分為以下幾步：第一，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，由激勵(lì)器完成。第二，對(duì)信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)放大，由各級(jí)的功率放大部分完成。第三，功率合成，合成器將經(jīng)過(guò)各個(gè)功放單元送來(lái)的信號(hào)合成后輸出。

三、10kW的PDM全固態(tài)的發(fā)射機(jī)的調(diào)試方法

全固態(tài)的中波發(fā)射機(jī)在播出之前，都需要進(jìn)行調(diào)試。本文以10kW1359kHz的板調(diào)機(jī)共塔的10kW PDM機(jī)為例，介紹其調(diào)試方法及其常見故障處理。

調(diào)整的方法具體如下：把576kHz的饋線的輸入端導(dǎo)納調(diào)試為Y1=4.342mV+j0，把 1359kHz的端調(diào)試為Y2=4.2mV+j10P;在調(diào)整結(jié)束之后，打開1359kHz機(jī)使其工作的正常，要求其指標(biāo)甲級(jí)。

常見故障：指標(biāo)失真，而且其頻響也變得很差，對(duì)其反復(fù)調(diào)整之后，發(fā)射機(jī)的指標(biāo)還是上不去。故障原因主要有以下幾點(diǎn)：一、阻抗不匹配， 進(jìn)而使進(jìn)行統(tǒng)調(diào)的網(wǎng)絡(luò)不能使用T網(wǎng)絡(luò)。二、也可能是因?yàn)槿虘B(tài)的機(jī)工作狀態(tài)受槽路的阻抗變化的影響很小，但對(duì)機(jī)器指標(biāo)受槽路的阻抗變化影響卻十分明顯。

四、對(duì)10kW PDM 全固態(tài)的中波機(jī)的維護(hù)方法

發(fā)射機(jī)運(yùn)行指標(biāo)直接反映發(fā)射機(jī)的健康狀態(tài)，指標(biāo)有明顯變化時(shí)必須及時(shí)查找故障原因。在日常維護(hù)中，主要注重以下幾個(gè)方面：

供配電：380V±5%三相電源供電，最好配置穩(wěn)壓器。電壓過(guò)于高、過(guò)于低都不僅會(huì)引起機(jī)器運(yùn)行的一些問(wèn)題，還可能會(huì)引起場(chǎng)效應(yīng)管的損壞。

天饋系統(tǒng)：要定期的對(duì)天饋系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)射機(jī)的指標(biāo)很大程度上都受天饋系統(tǒng)的影響，天饋系統(tǒng)的好壞決定了發(fā)射質(zhì)量。

除塵：盡量保持發(fā)射機(jī)清潔?；覊m主要有兩大影響，一是導(dǎo)致扇熱不好，二是潮濕環(huán)境中容易產(chǎn)生短路，對(duì)半導(dǎo)體的元件損害是非常嚴(yán)重的。

五、常見故障的處理辦法

（一）失真度指標(biāo)數(shù)值大

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)失真度指標(biāo)測(cè)試值增大。發(fā)射機(jī)等級(jí)由甲級(jí)降為乙級(jí)。

故障分析：發(fā)射機(jī)的信號(hào)產(chǎn)生失真。是由于發(fā)射機(jī)輸出信號(hào)中產(chǎn)生諧波頻率造成的，諧波頻率的產(chǎn)生分為內(nèi)因和外因，內(nèi)因主要是由于放大、調(diào)制等工作過(guò)程中，采用電子管、晶體管、集成電路等非線性元件造成的;外因主要是由于匹配網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有調(diào)整到最佳點(diǎn)，阻帶衰減不足，通帶內(nèi)帶寬較窄，受鄰頻影響，在機(jī)內(nèi)產(chǎn)生諧波頻率造成的。

經(jīng)檢查發(fā)射機(jī)各項(xiàng)指示表頭數(shù)值均正常，發(fā)射機(jī)各部件電流電壓測(cè)試數(shù)值均為標(biāo)準(zhǔn)值。開機(jī)加音頻信號(hào)工作時(shí)，發(fā)射機(jī)反射功率隨音頻信號(hào)變化而輕微擺動(dòng)。由于發(fā)射機(jī)各部件無(wú)人為改動(dòng)?？紤]到季節(jié)變化時(shí)為夏季，氣溫增加較高，天線高度較低，地網(wǎng)損壞較多。

帶通濾波器由12、C5、13、C6組成，兼有阻抗變換作用。帶通濾波器的負(fù)載阻抗通常為50Ω。L2和C5串聯(lián)諧振于工作頻率，L3和C6并聯(lián)諧振于工作頻率。但XC2并不等于XC5，而是由調(diào)整L2使得由場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的高頻功率放大器場(chǎng)的負(fù)載阻抗為純電阻。因而克服了合成變壓器和功率放大器的輸出變壓器以及雙抽頭的電感L3帶來(lái)的漏感的影響。L3的抽頭是用來(lái)作阻抗調(diào)整用的。由此可見，帶通濾波器的輸入阻抗小于負(fù)載阻抗。

由于天線系統(tǒng)受到環(huán)境變化影響。天線阻抗數(shù)值發(fā)生改變，本頻和邊頻的實(shí)際阻抗值也發(fā)生改變，導(dǎo)致高頻功率放大器場(chǎng)的負(fù)載阻抗變化，不再為純電阻。所以，我們必須通過(guò)調(diào)整L2使得其負(fù)載阻抗為純電阻。

達(dá)到高頻功率放大器場(chǎng)的負(fù)載阻抗與本頻和邊頻的實(shí)際阻抗相匹配的目的，從而使天調(diào)網(wǎng)絡(luò)邊頻帶寬過(guò)窄對(duì)發(fā)射機(jī)的影響降到最小。

（二）頻率響應(yīng)指標(biāo)數(shù)值大

故障現(xiàn)象：中波廣播發(fā)射機(jī)頻率響應(yīng)指標(biāo)測(cè)試值數(shù)值增大，發(fā)射機(jī)等級(jí)由甲級(jí)降為乙級(jí)。

故障分析：頻率響應(yīng)的好壞，是由頻率失真的大小衡量的，頻率失真造成的原因是由于放大器電路內(nèi)包含的電抗元件對(duì)不同頻率呈現(xiàn)出不同的電阻值。所以放大器對(duì)輸入信號(hào)中的各頻率分量具有不同的放大倍數(shù)，致使輸出信號(hào)中頻率分量的振幅失去原有的比例關(guān)系造成的。所以，電路中阻值變化是頻率響應(yīng)變化的主要原因。而低通濾波器的特性優(yōu)劣可以改善頻率響應(yīng)的指標(biāo)好壞。經(jīng)檢查中波廣播發(fā)射機(jī)各項(xiàng)指示表頭數(shù)值均正常，發(fā)射機(jī)各部件電流電壓測(cè)試數(shù)值均接近標(biāo)準(zhǔn)值，但由于天線阻抗數(shù)值發(fā)生一定變化，從而造成了頻率響應(yīng)指標(biāo)的變化。

故障處理：由于無(wú)專業(yè)設(shè)備對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新調(diào)整，且頻率響應(yīng)指標(biāo)的變化較小，僅高頻段一項(xiàng)不達(dá)標(biāo)，所以考慮對(duì)發(fā)射機(jī)內(nèi)部低通濾波器進(jìn)行微調(diào)，達(dá)到降低發(fā)射機(jī)頻率響應(yīng)數(shù)值，提高發(fā)射機(jī)等級(jí)的目的。

低通濾波器由L1-L3和C2～C4以及C23一C30組成，作用是濾除副載波及其邊帶。從調(diào)寬脈沖中解調(diào)出音頻信號(hào)去調(diào)制高頻功放末級(jí)。采用六階橢圓函數(shù)濾波器。其帶內(nèi)平整度比巴特茲響應(yīng)型濾波器要差一點(diǎn)，但六階橢圓函數(shù)濾波器的邊緣特性特別好，采用六階橢圓函數(shù)濾波器，機(jī)器指標(biāo)好。

而且殘波輻射低。L2和C2、L3和C3并聯(lián)諧振，C23-C30與功放場(chǎng)效應(yīng)管相連，起到濾除副載波及其邊帶的作用，保證構(gòu)成高質(zhì)量的高頻功率放大器。C23一C26與C27～C30分別與兩組功放相連接，分別調(diào)整兩組電容的大小，就能達(dá)到改善頻率響應(yīng)指標(biāo)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊必勇.PDM10kW中波發(fā)射機(jī)調(diào)制推動(dòng)小盒故障檢修二例[J].西部廣播電視，2017，（08）.

[2] 吳廣明，周喜武，張銀波.全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)射機(jī)故障處理[J].西部廣播電視，2016，（08）.

[3] 雷軍環(huán)，費(fèi)洪曉，闕建榮，基于CORBA技術(shù)的PDM集成框架的研究與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)，2015，（09）.