DM-10中波廣播發(fā)射機(jī)電壓駐波比原理及調(diào)試方法

王寶全

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心610臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

引言

電壓駐波比是駐波波腹處的電壓幅值與波谷處的電壓幅值之比，阻抗是否匹配的主要表征，理想狀態(tài)下電壓駐波比為1，表示阻抗完全匹配，而在實(shí)際工作中電壓駐波比是不可能為1 的，有一部分電波被反射回來，反射回來的電波會變成熱量，表現(xiàn)為系統(tǒng)的升溫。想要使發(fā)射機(jī)正常工作，電壓駐波比應(yīng)保持在1.35 以內(nèi)，如果駐波比過大，則會燒壞發(fā)射機(jī)功放模塊，或?qū)е掳l(fā)射機(jī)自我保護(hù)降功率甚至直接關(guān)機(jī)。電壓駐波比受自然環(huán)境變化影響也比較大，每當(dāng)季節(jié)變換時，應(yīng)對發(fā)射機(jī)末級匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)試，以滿足發(fā)射機(jī)的阻抗匹配，在日常工作中要對電壓駐波比進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。發(fā)射機(jī)駐波比指標(biāo)主要有天線電壓駐波比和帶通濾波器電壓駐波比兩部分組成，其工作原理和調(diào)試方法基本一致，本文主要以天線電壓駐波比為例進(jìn)行簡要介紹。

1 天線電壓駐波比檢測原理

天線電壓駐波比是通過帶通濾波器和T 型阻抗網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行采樣，把天線電壓采樣的電壓量和電流采樣的電壓量輸入T2 變壓器進(jìn)行比較，然后通過VD1 和VD2 全波檢波輸出。檢波輸出的檢測信號通過電壓比較器進(jìn)行報警門限檢測，天線阻抗匹配時，電壓比較器輸出為高電平，天線阻抗不匹配時，電壓比較器輸出為低電平，通過與門和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路實(shí)現(xiàn)關(guān)功放和降功率動作，并進(jìn)行三類故障顯示，其原理如圖1 所示。

圖1 天線電壓駐波比檢測電路

1.1 天線負(fù)載電壓取樣

天線負(fù)載電壓取樣是在帶通濾波器的輸出和T 型阻抗網(wǎng)絡(luò)之間用電容C3 和C4 分壓取樣，天線取樣電壓為：

當(dāng)T 阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出阻抗匹配，調(diào)幅度m=0，輸出10kW 載頻功率時，打開18 個大臺階功放，帶通濾波器輸出載頻基波電壓有效值為732V，天線電壓有效值為10V 左右。加音頻正、負(fù)半周調(diào)制時，隨著打開和關(guān)閉功放數(shù)的增加，帶通濾波輸出電壓同比增加或減小，天線電壓取樣也同比增加或減小，取樣電壓平均值不變，和載頻功率時一樣。

1.2 天線負(fù)載電流取樣

天線負(fù)載電流取樣由變流器N1 次級線圈套在帶通濾波輸出至T 阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入之間的取樣，10kW 載頻時變流器N1 初級基波電流有效值為14.6A。設(shè)計變流器N1 次級線圈匝數(shù)和并聯(lián)電阻R1、R2 的大小，使T 阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出匹配時，變流器N1 次級電流I 在R1 和R2 并聯(lián)電阻上產(chǎn)生的電壓和天線電壓取樣值一樣大。將此電壓送到天線駐波比監(jiān)測變壓器T2 初級下端，使T2 初級線圈兩端的電壓同幅度、同相位，初級線圈中無電流流過，次級沒有感應(yīng)電壓，發(fā)射機(jī)正常工作。同樣，加音頻正、負(fù)半周調(diào)制時，射頻電流同比增加或減小，射頻電流取樣也同比增加或減小，電流取樣轉(zhuǎn)換的電壓平均值不變，和載頻功率時一樣。

當(dāng)T 阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出不匹配時，變壓器T2 初級線圈兩端的電壓幅度和相位產(chǎn)生偏差，變壓器T2 的初級線圈中有電流流過，變壓器T2 的次級感應(yīng)出電壓，經(jīng)VD1 和VD2 全波檢波輸出的正電壓輸入到天線駐波比保護(hù)比較器N1 的反向端，N1 反向端的電壓大于同相端門限電壓，比較器輸出低電平，通過與門N3 輸出到調(diào)制編碼板自己關(guān)功放和下降沿觸發(fā)帶通濾波駐波比檢測電路單穩(wěn)態(tài)N4 的A 輸入端，輸出19ms 低電平串到顯示板進(jìn)行多次關(guān)功放和降功率積分，觸發(fā)降功率單穩(wěn)態(tài)，降功率單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Q端輸出高電平到控制板降功率，并在顯示板鎖存帶通濾波三類故障顯示。

2 駐波比調(diào)試方法

2.1 天線電壓駐波比調(diào)試方法

天線電壓駐波比和帶通濾波器電壓駐波比在發(fā)射機(jī)安裝時需進(jìn)行調(diào)試，在更換A27 輸出檢測板后也需要調(diào)試，在調(diào)試過程中使用的儀器主要是雙蹤示波器。首先，將示波器A 探頭接A27 輸出檢測板的TP2 測試端，S2 置于CAL，發(fā)射機(jī)功率開啟到10 千瓦，然后按住開關(guān)S3，正向和反向調(diào)節(jié)電容C13，用示波器觀察，使顯示的波形幅度為最小，在調(diào)整C13 的過程中主要通過并聯(lián)電容S12 進(jìn)行調(diào)整。其次，將A27 輸出檢測板的開關(guān)S2 撥回到NORMAL 位置，示波器B 探頭接A27 輸出檢測板TP1 測試點(diǎn)，將L4 設(shè)置在中間位置，使用開關(guān)S4 選擇不同電容，使兩個輸出波形的相位最為接近。然后調(diào)節(jié)電容C15 使兩個輸出波形幅度達(dá)到完全相同，再調(diào)節(jié)L4 使兩個輸出波形的相位一致。此時測量輸出檢測板A27 的TP8 測試點(diǎn)，電平近似于零，面板表天線零位指示應(yīng)為零。

2.2 帶通濾波器電壓駐波比調(diào)試方法

帶通濾波器電壓駐波比調(diào)試方法與天線電壓駐波比類似，首先將示波器A 探頭接A27輸出檢測板的TP4，開關(guān)S2 置于CAL 位置，按住開關(guān)S3，使發(fā)射機(jī)功率開到10 千瓦，此時正向和反向調(diào)節(jié)電容C27，使示波器顯示的波形幅度為最小。然后將A27 輸出檢測板開關(guān)S2撥回到NORMAL 位置，用示波器B 探頭接輸出檢測板A27 的TP3 測試點(diǎn)，然后用開關(guān)S6 選擇電感L12 到L15 中的任何一個，使兩個輸出波形的相位最為接近。最后調(diào)節(jié)電容C29 使兩個輸出波形的幅度相同，調(diào)節(jié)開關(guān)S6 中的電感，使兩個輸出波形的相位一致。此時測量輸出檢測板A27 的TP7 測試點(diǎn)，電平近似于零，面板表帶通濾波器零位指示應(yīng)為零。

3 常見故障

故障一：發(fā)射機(jī)開機(jī)，天線駐波比故障燈變紅，發(fā)射機(jī)自動降功率。

故障分析：出現(xiàn)該故障時首先檢查發(fā)射機(jī)天線零位大小，若天線零位比較大，推斷故障點(diǎn)為發(fā)射機(jī)末級槽路與調(diào)配網(wǎng)絡(luò)不匹配導(dǎo)致，檢查發(fā)射機(jī)末級槽路和調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中的電容和電感線圈是否損壞，若有損壞，更換損壞的元器件。用網(wǎng)絡(luò)分析儀重新調(diào)整發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)和天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，使其為50Ω阻抗匹配，若元器件均正常，則需要用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量輸出阻抗值，調(diào)整至50Ω匹配值。

故障二：發(fā)射機(jī)工作正常，手動駐波比檢測亮紅燈。

故障分析：駐波比保護(hù)主要包括發(fā)射機(jī)自動駐波比檢測與手動駐波比檢測，開低壓后發(fā)射機(jī)會進(jìn)行自動駐波比檢測，手動駐波比檢測根據(jù)需求可手動檢測。發(fā)射機(jī)工作正常，說明駐波比未出現(xiàn)異常，所以把故障點(diǎn)鎖定在手動駐波比檢測電路上，通過檢查電路排除故障。

故障三：發(fā)射機(jī)工作正常，天線零位高。

故障分析：發(fā)射機(jī)工作正常，可以判定駐波比檢測正常，用網(wǎng)絡(luò)分析儀測發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)和天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)輸出阻抗是否為50Ω，若為50Ω，則需要調(diào)整輸出檢測板，使天線零位測試點(diǎn)的相位和幅度一致，調(diào)整后天線零位變?yōu)榱恪?/p>

結(jié)語

通過對發(fā)射機(jī)天線電壓駐波比和網(wǎng)絡(luò)電壓駐波比原理的分析和調(diào)試，加深了對發(fā)射機(jī)和天饋線駐波比的認(rèn)識，對其調(diào)試方法的掌握也有助于以后的維護(hù)工作，從而為廣播電視傳輸提供安全保障。