北廣10 kW DAM中波發(fā)射機(jī)射頻部分的檢測與調(diào)整

高連英

（作者單位：云南省廣播電視局東川696臺(tái)）

射頻部分是發(fā)射機(jī)的主要組成部分，其作用是產(chǎn)生、放大射頻信號(hào)，因此射頻部分工作正常與否是衡量發(fā)射機(jī)播出指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。DAM中波發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)設(shè)置了很多檢測電路，用于對關(guān)鍵電路節(jié)點(diǎn)上的射頻參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，如果被監(jiān)測的參數(shù)發(fā)生偏移，發(fā)射機(jī)會(huì)采取針對性的保護(hù)措施[1]。發(fā)射機(jī)在出廠時(shí)已將射頻部分各項(xiàng)參數(shù)調(diào)整好，運(yùn)行過程中一般不做調(diào)整，但如果發(fā)射機(jī)出現(xiàn)了故障或者發(fā)射機(jī)進(jìn)行了改頻，就要對涉及的射頻參數(shù)進(jìn)行重新檢測和調(diào)整。

1 射頻部分檢測與調(diào)整的電路

射頻部分需要檢測與調(diào)整的電路包括射頻振蕩器、緩沖放大器、預(yù)推動(dòng)放大器、推動(dòng)放大器、推動(dòng)電源調(diào)整器、末級功率放大器。圖1為北廣10 kW DAM中波發(fā)射機(jī)射頻激勵(lì)部分組成框圖。

圖1 數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)射頻激勵(lì)部分組成框圖

2 射頻部分的檢測與調(diào)整方法

2.1 射頻振蕩器的檢測與調(diào)整

頻率合成振蕩器在測試前應(yīng)加電預(yù)熱至少20 min以上，以確保溫補(bǔ)振蕩器的頻率穩(wěn)定度達(dá)到要求。

2.1.1 電源電壓的檢測

加低壓電，用數(shù)字萬用表測量X1-1處的電壓，應(yīng)為+22 V，此處電壓正常后，再測量其他各點(diǎn)電壓，正常情況下，N13-3為+15 V，VD2正極為+12 V，VD3正極為+9 V、VD6正極為+5 V。否則應(yīng)檢查供電電路和穩(wěn)壓電路異常原因[2]。圖2為振蕩器供電及穩(wěn)壓電路測試點(diǎn)和電源異常原因示意圖。

圖2 振蕩器供電及穩(wěn)壓電路測試點(diǎn)和電源異常原因示意圖

2.1.2 射頻激勵(lì)信號(hào)源的檢測

打開低壓電源開關(guān)，如果發(fā)射機(jī)面板上有頻率顯示器，可以通過頻率計(jì)數(shù)器讀取振蕩頻率，如果發(fā)射機(jī)面板上沒有計(jì)數(shù)顯示，可用外接頻率計(jì)校正。

2.1.3 波形及幅度的檢測

振蕩器輸出腳在X4-8上，在此點(diǎn)測試振蕩器輸出的波形應(yīng)為4.5 Vp-p的方波信號(hào)，否則說明振蕩器有故障。

2.2 緩沖放大器的檢測與調(diào)整

關(guān)斷發(fā)射機(jī)低壓電源，打開前門和功放柜門，原理圖參照隨機(jī)自帶的圖紙（PF2.800.10063DL），分別用示波器的掛鉤掛在以下幾個(gè)部位進(jìn)行檢測：

（1）激勵(lì)輸入X1-39/40對地波形：44.5 Vp-p方波。

（2）第一級放大輸出N1-5波形：13 Vp-p方波。

（3）第二級放大輸出V1、V2發(fā)射極接點(diǎn)波形：15Vp-p脈沖波。

（4）第三極放大輸出V3、V4接點(diǎn)波形：30 Vp-p方波。

（5）緩沖放大器輸出在本板上L2與C11的連接點(diǎn)上測量，或者在預(yù)推動(dòng)放大板上的VD7正極測量：18～25 Vp-p近似正弦波。

（6）如果預(yù)推動(dòng)放大器沒有推動(dòng)電平信號(hào)，則應(yīng)檢查VD8的正極，檢查一下預(yù)推動(dòng)切換電路是否正常。

（7）緩沖放大器本板供電電源為30 VDC，由保險(xiǎn)絲F3提供。

（8）緩沖放大板上的F1、F2分別向預(yù)推動(dòng)放大板A、B兩個(gè)半橋提供電源，由60 VDC經(jīng)降壓電阻R1得到。

2.3 預(yù)推動(dòng)放大器的檢測與調(diào)整

（1）關(guān)斷發(fā)射機(jī)的低壓電源，打開前門，找到推動(dòng)級功放模塊A41～A43（見圖1），在第1級激勵(lì)級的VD7上鉤掛示波器探頭，然后開發(fā)射機(jī)低壓，測量點(diǎn)上的驅(qū)動(dòng)電壓應(yīng)在20～30Vp-p，然后再分別檢測第2級、第3級的激勵(lì)幅度也應(yīng)當(dāng)在正常范圍內(nèi)，如不正常應(yīng)檢查輸入回路及功放模塊。

（2）觀察預(yù)推動(dòng)放大器波形，調(diào)節(jié)預(yù)推動(dòng)放大器L1或電容C3～C5，使得在推動(dòng)級模塊的輸入端的幅度為最大波形，示波器上的波形與電流指示應(yīng)同時(shí)達(dá)到最大。

（3）預(yù)推動(dòng)放大器的頻帶很寬，當(dāng)把預(yù)推動(dòng)放大級調(diào)到最大值后，應(yīng)將L1稍微向感性方向調(diào)偏一點(diǎn)，使工作效率更好一些。

（4）接著調(diào)節(jié)預(yù)推動(dòng)放大級電平控制R1，調(diào)節(jié)R1可以調(diào)整預(yù)推動(dòng)級供電大小，從而改變預(yù)推動(dòng)級輸出幅度的大小。一般調(diào)整為23 Vp-p左右，注意當(dāng)發(fā)射機(jī)工作在高頻段時(shí)，可將推動(dòng)合成器母板上的XS15置于1～3（60 V）位置上。因R1不在電路中，在第1級推動(dòng)器上的VD7處測量時(shí)，也應(yīng)測量其他兩級同一點(diǎn)上的電平，各級的推動(dòng)電平差異應(yīng)在±2 V之內(nèi)。但應(yīng)注意，因?yàn)榈谌苿?dòng)級用于中和放大，故此其推動(dòng)電平的差異可能達(dá)到±5 Vp-p，但也應(yīng)在20～30 Vp-p[3]。

2.4 射頻推動(dòng)級的調(diào)整

用示波器在功率合成母板A18上測試末級功放PA1（第一塊功放）的輸入端（X16-49/X16-43）波形的幅度，開低壓后按開機(jī)鍵上高壓，調(diào)整L2（在機(jī)器功放柜頂部），直至使示波器的波形最大且不出現(xiàn)過推動(dòng)為止。

2.5 推動(dòng)電源調(diào)整器A22

推動(dòng)電源調(diào)整器是為推動(dòng)級提供浮動(dòng)電源，因此要對推動(dòng)級進(jìn)行調(diào)整，首先要確保推動(dòng)電源是正常的。調(diào)整之前要確定外供電電壓是否正常，如果外電壓比正常的高或低，應(yīng)用交流穩(wěn)壓器將電源調(diào)整到正常值。圖3為推動(dòng)電源調(diào)整器電路原理圖。

圖3 推動(dòng)電源調(diào)整器電路原理圖

2.5.1 開環(huán)回路調(diào)節(jié)R2

將開關(guān)S1放置在“開環(huán)”位置，將控制板上的功放開關(guān)放置在“關(guān)”位置。打開低壓開關(guān)，測量1A電壓，如果該電壓接近正常值，就不需要調(diào)整了。如果需要調(diào)整，使用無感起子調(diào)整R2，使X3-6/7端的1A電壓在40～80 VDC，X3-9/10端的1 B電壓為0 V，測量1號(hào)推動(dòng)模塊激勵(lì)電壓幅度應(yīng)在23 Vp-p左右[4]。

2.5.2 閉環(huán)回路調(diào)節(jié)R12

將開關(guān)S1放置在“閉環(huán)”位置，將控制板上的功放開關(guān)放置在“關(guān)”位置，調(diào)節(jié)R12，使1A電壓與開環(huán)工作時(shí)一樣。將控制板功放開關(guān)置于“開”位置，調(diào)節(jié)R12，獲得正常的輸出，此時(shí)推動(dòng)級電壓工作在自動(dòng)增益控制狀態(tài)下，推動(dòng)級的輸出保持穩(wěn)定狀態(tài)。

2.6 末級功放的調(diào)整

打開電源柜后門，將熔斷器組件板A24上的保險(xiǎn)F2～F7斷開，關(guān)上電源柜門，打開中間柜的前門，在第一個(gè)末級功放板右側(cè)，用示波器探頭鉤掛在VD7或VD8的正極，探頭的接地端夾在機(jī)柜上，并確保示波器外殼接地。按開機(jī)鍵，按降功率直到為0，將循環(huán)調(diào)制開關(guān)置于“關(guān)”位置，這時(shí)雖然能開機(jī)，但無射頻功率輸出，無功放電流，用示波器DC檔看，應(yīng)有射頻正弦波信號(hào)，峰-峰值在22～25 Vp-p，且直流分量為0。如果這時(shí)的推動(dòng)電平小于20 Vp-p，且正弦波在示波器上的直流0 V以下，說明大臺(tái)階功放沒有工作。

需要注意的是，有些技術(shù)人員在測試推動(dòng)電平幅度時(shí)，擔(dān)心燒壞功放板，習(xí)慣將控制板上的功放開關(guān)置于“OFF”位置，其實(shí)是不對的，只有功放板處于放大狀態(tài)，才能測得準(zhǔn)確值。若放大器在“OFF”位置，所測得的波形在0 V以下，且其峰-峰值可能被削波。末級功放的測量包括推動(dòng)信號(hào)相位測量、功放板漏極相位測量、末級功放好壞測量。

2.6.1 推動(dòng)信號(hào)相位測量

將示波器耦合狀態(tài)設(shè)置到“DC”位置，設(shè)置示波器為DC耦合，每格5 V且光標(biāo)軌跡在顯示屏中心。設(shè)置示波器同步為外同步位置，用連接電纜連接到振蕩器的X5上作為外同步信號(hào)源。水平調(diào)整示波器到9格且波形位于十字中心的位置。增加垂直靈敏度以擴(kuò)展波形，按下展寬按鍵轉(zhuǎn)換示波器到X10位置，使波形水平擴(kuò)展10倍，并調(diào)整水平位置，使射頻推動(dòng)電平波形過零點(diǎn)后再平移到顯示屏十字中心位置，這一波形的相位作為測量其他信號(hào)電平相位的參考點(diǎn)。如果另一放大器推動(dòng)信號(hào)波形過零點(diǎn)偏右邊一大格，就說明此放大器推動(dòng)信號(hào)相位比參考放大器推動(dòng)信號(hào)的相位滯后4°[5]。

2.6.2 末級功放漏極相位測量

如果某一功放模塊經(jīng)常損壞，而測量其推動(dòng)信號(hào)電平幅度又正常，就應(yīng)當(dāng)對其輸出相位進(jìn)行測量，來分析故障的原因所在。正常的功放模塊漏極相位差應(yīng)在±4°以內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)相位差通常在±2°以內(nèi)。用示波器探頭連接到被測功放模塊V3的漏極，并將探頭的接地端接在機(jī)柜上。設(shè)置示波器在AC耦合，每格50 V，并使掃描線軌跡在顯示屏中心。將示波器設(shè)置為外同步輸入（EXT），并將外同步連接到振蕩器X5上。發(fā)射機(jī)開到5 kW載波功率，按照推動(dòng)信號(hào)相位測量的同樣方法進(jìn)行測量。若其他功放模塊平移占據(jù)左邊第一格，這個(gè)放大器就比參考波形相位滯后4°，如果參考相位已確定，就不要?jiǎng)尤魏涡o，可將探頭連接到需要測試的功放模塊，如測量1～6號(hào)功放模塊的漏極相位，此時(shí)應(yīng)將參考相位設(shè)置在1～6號(hào)功放模塊中的任意一個(gè)。末級功放相位偏差過大一般是功放模塊有問題，應(yīng)檢查推動(dòng)信號(hào)是否正常。另外，功放板輸入變壓器有問題或場效應(yīng)管IRF350不匹配也會(huì)造成相位異常，如果這些都沒問題，檢查合成變壓器和補(bǔ)償線圈。

2.6.3 末級功放好壞測量

功放板出現(xiàn)故障時(shí)，可用萬用表和示波器進(jìn)行檢查，以便確定故障部位。檢查前應(yīng)斷開所有電源，并將功放板從合成母板上拔下，將燒斷的保險(xiǎn)管換下，與燒壞保險(xiǎn)管對應(yīng)的那一邊功放橋一般有1～2只場效應(yīng)管損壞，功放板上的發(fā)光指示燈會(huì)點(diǎn)亮，把萬用表置于×1檔，用萬用表測量場效應(yīng)管源、漏極阻抗：源極接負(fù)表筆，漏極接正表筆，測量值應(yīng)是低電阻，反之測量值應(yīng)是高電阻。如果不是這樣，則場效應(yīng)管可能已經(jīng)損壞。在檢查功放各級場效應(yīng)管之前，應(yīng)先檢查柵極上背靠背串接的穩(wěn)壓管是否已壞，如已燒壞，那么對應(yīng)的場效應(yīng)管也已損壞。如果確定功放板已損壞，但又不能確定故障點(diǎn)在哪里，可以將故障功放板與好功放板對比測量，測量好壞功放板同樣兩點(diǎn)的正反向電阻，然后通過分析判斷故障點(diǎn)位置[6]。

2.6.4 場效應(yīng)管測量

在拆卸和裝配場效應(yīng)管時(shí)，要防止靜電電壓，電烙鐵不能漏電，以免損壞場效應(yīng)管。在裝配時(shí)螺絲要上緊，但不能用力過大，以免脫扣。另外，如果沒有新的場效應(yīng)管更換，千萬不能在拆下場效應(yīng)管的情況下開機(jī)，以免損壞瓷質(zhì)環(huán)形變壓器。

3 結(jié)語

射頻部分的檢測與調(diào)整是一項(xiàng)很細(xì)致的工作，對技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力要求很高。技術(shù)人員需要掌握射頻部分的工作原理和電路流程，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行檢測和調(diào)整，在帶電情況下需保持清醒的頭腦，避免因失誤不慎造成新的故障，調(diào)整前應(yīng)記下調(diào)整部件原始位置，若調(diào)整無效，應(yīng)恢復(fù)至原始狀態(tài)。