1kW全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)改頻探索

張巍松

中圖分類號(hào)：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.19.004

1. 存在問題

我臺(tái)原有中波頻率4套，分別為927kHz、1008kHz、1098kHz、1557kHz，功率均為1kW，各頻率一直單機(jī)工作。2020年由于播出任務(wù)的調(diào)整，927kHz、1008kHz發(fā)射機(jī)停播。為了充分利用資源，進(jìn)一步為安全播出提供保障，我們對(duì)二部停用的頻1kW中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行了改頻，分別由載波頻率1008kHz改為1098kHz，927kHz改為1557kHz作為1098kHz、1557kHz的備機(jī)，解決單機(jī)播出的安全播出隱患。

2. 確定方案

本次改頻，經(jīng)過我臺(tái)技術(shù)人員的研究、分析以及同設(shè)備廠家技術(shù)人員溝通，最終決定遵循由激勵(lì)到發(fā)射機(jī)末級(jí)輸出、由低到高的原則，先改高頻激勵(lì)器，再改中放調(diào)諧回路，再到輸出網(wǎng)絡(luò)，最后再上高壓進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。

3. 實(shí)施方案

現(xiàn)以1008kHz發(fā)射機(jī)改頻為1098kHz為例進(jìn)行以下總結(jié)：

3.1 高頻激勵(lì)器的改頻及調(diào)整

該機(jī)的高頻激勵(lì)器產(chǎn)生載波頻率信號(hào)，經(jīng)整形放大后輸出符合要求的方波信號(hào)，原理框圖如圖1所示。

3.1.1 1098kHz振蕩信號(hào)的生成

1008kHz發(fā)射機(jī)采用單頻晶體振蕩器，激勵(lì)器固定輸出1008kHz，需把載波頻率1008kHz改為1098kHz。由于我們沒有1098kHz的晶體，我們采用外激信號(hào)來解決這一問題，外激信號(hào)取自同步激勵(lì)器輸出的信號(hào)。首先斷開本機(jī)振蕩器的電源，使本振停止工作;其次改變同步激勵(lì)器的8421編碼，使其輸出1098kHz信號(hào);然后調(diào)整其輸出幅度到發(fā)射機(jī)要求的1Vp-p;最后接到激勵(lì)器外激信號(hào)輸入端。

3.1.2 激勵(lì)器放大、選頻回路的調(diào)整

圖2是原機(jī)外激輸入放大圖。外激信號(hào)輸入后經(jīng)V2放大后進(jìn)入選頻回路，由于原機(jī)頻率為1008kHz，所以原選頻回路也諧振于1008kHz。選頻回路由L4、C13、R27、L5、C15、R28、C14組成，C14為耦合電容。調(diào)整選頻回路一般采用掃頻儀，考慮到我單位沒有掃頻儀，無法準(zhǔn)確調(diào)整放大曲線，但同步激勵(lì)器的輸出信號(hào)很穩(wěn)定，也沒有雜頻干擾，只要做到將其幅度放大到中放要求的數(shù)值應(yīng)該可以正常工作。于是我們?nèi)サ暨x頻回路，將原電路調(diào)整為圖3所示的電壓放大電路。即焊下L4、C13、R27、L5、C15、R28將R29、C14改用光銅絲直接短接，在R27的位置焊上R*，其阻值為2kΩ，將R26的阻值改為470Ω。將示波器接C16輸出端，微調(diào)外激信號(hào)的幅度，使輸出信號(hào)達(dá)到中放要求的幅度，即3Vp-p，在其它頻率發(fā)射機(jī)全部開啟的情況下，檢測其信號(hào)，波形、頻率、幅度都很穩(wěn)定，不受干擾。至此，高頻激勵(lì)器的改頻及調(diào)整完畢。

3.2 中間放大器調(diào)諧回路的高調(diào)整

中間放大器調(diào)諧回路的作用是將中間放大器輸出的方波轉(zhuǎn)換為推動(dòng)功率放大器的正弦波，用規(guī)定的幅度推動(dòng)功放，并使中放的負(fù)載阻抗為純電阻。功放的輸入電壓為28Vpp，電壓過大、過小都會(huì)造成發(fā)射機(jī)功放的損壞。在調(diào)整調(diào)諧回路之前，先將示波器接到中間放大器的方波對(duì)稱調(diào)整電路上，微調(diào)該電路使其輸出的方波對(duì)稱性達(dá)到最好。

中間放大器輸出的方波信號(hào)如圖4所示接至由C1，L1和T1組成的串聯(lián)諧振回路，對(duì)工作頻率構(gòu)成串聯(lián)諧振，電流最大。L2與功放中的全部場效應(yīng)管G、S極間的輸入電容等效到調(diào)諧回路輸出端C點(diǎn)的電容構(gòu)成并聯(lián)諧振，使中間放大器的負(fù)載阻抗變成純電阻，中間放大器只需要用較小的輸出電流就能推動(dòng)全部功率放大器。

按照上面的描述，常用的串并聯(lián)諧振回路的調(diào)整方法是：

（1）串聯(lián)諧振回路的調(diào)整。先用網(wǎng)絡(luò)分析儀冷調(diào)，斷開T1次級(jí)B點(diǎn)，用網(wǎng)絡(luò)分析儀接L1、C1兩端，調(diào)整L1使二者串聯(lián)諧振在所需頻率上。斷開B點(diǎn)與T2的連接，對(duì)地接阻值小的電阻。在B點(diǎn)接入示波器，中間放大器不接-140V，接-18V，用低電壓供電，微調(diào)L1，使示波器波形顯示最大，達(dá)到C1、L1和T1串聯(lián)諧振。

（2）并聯(lián)諧振回路的調(diào)整。通過計(jì)算，算出與L2并聯(lián)諧振的功放輸入電容值，采用替代法，按照計(jì)算值選用合適的電容代替功放的輸入電容，用網(wǎng)絡(luò)分析儀調(diào)整L2與該電容對(duì)所需頻率的并聯(lián)諧振，恢復(fù)線路后，斷開功放的-140V工作電源，把示波器接至功放管的G、S極之間。開機(jī)觀察示波器顯示的正弦波幅度，關(guān)機(jī)調(diào)整L2，使正弦波幅度達(dá)到要求，完成調(diào)整。

（3）這種常規(guī)方法對(duì)于10kW發(fā)射機(jī)比較適合，由于我臺(tái)1kW中波發(fā)射機(jī)中放調(diào)諧電路中L1比10kW發(fā)射機(jī)中放調(diào)諧電路中電感機(jī)體積小很多，線圈線徑很細(xì)，匝間距小，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀檢測，網(wǎng)絡(luò)分析儀本身的測試線較長，對(duì)小線圈已經(jīng)產(chǎn)生分布參數(shù)，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試卡頭也較大，要夾住電路的測試點(diǎn)必須要外接線，這樣也產(chǎn)生分布參數(shù)。實(shí)際操作時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)測試過程中產(chǎn)生的分布參數(shù)對(duì)調(diào)整結(jié)果影響較大，對(duì)L2的調(diào)整，靠計(jì)算和替代法來完成。常規(guī)方法在1kW全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)改頻時(shí)效果不是很好，理論和實(shí)際差距太大。

（4）根據(jù)以上存在的問題，我們采取了下面的方法：

①首先斷開B點(diǎn)與T2的連接，B點(diǎn)對(duì)地接5Ω4W電阻同時(shí)接入示波器，在串聯(lián)電路的輸入端接高頻信號(hào)發(fā)生器，送入1098kHz信號(hào)，調(diào)整L1，使示波器波形顯示最大。此時(shí)即是C1、L1和T1串聯(lián)諧振。然后接上中間放大器，斷開功放的-140V電源，開發(fā)射機(jī)，調(diào)整L1和T1，每次調(diào)整前先關(guān)閉發(fā)射機(jī)，調(diào)整后記錄示波器的波形幅度和調(diào)整點(diǎn)的位置，通過反復(fù)調(diào)整，直到示波器顯示的波形最大，從而完成對(duì)串聯(lián)諧振的初步調(diào)整。