1kW PDM中波發射機改頻分析與實踐

王永旺

秦皇島市廣播電視臺，河北秦皇島 066000

秦皇島市廣播電視臺因工作需要，將上海明珠廠生產的1kW全固態PDM中波發射機由載波頻率1 359kHz改頻到1 251kHz。該發射機主要由音頻電路、射頻電路、控制電路及電源部分等組成，由于音頻電路、控制電路及電源部分等工作與載波頻率無關，能夠適應整個中波頻段，改頻主要針對射頻電路。經過秦皇島市廣播電視臺技術人員的研究、分析，決定對射頻部分先改高頻激勵，再改中放調諧回路，再到輸出網絡，最后再加高壓進行整機調整，遵循由激勵到發射極末級輸出的原則?，F將改頻過程做一分析和敘述。

1 高頻激勵器的改頻及調整

高頻激勵器產生載波頻率信號，經整形放大后輸出符合要求的方波信號，原理如圖1。

圖1 高頻激勵放大器原理圖

1.1 1 251kHz振蕩信號的產生

該發射機采用單頻晶體振蕩器，激勵器固定輸出1 359kHz。把載波頻率1 359kHz改到1 251kHz，因為沒有對應1 251 kHz的晶體，需采用外激信號。外激信號取自同步激勵器輸出的信號。我們斷開本機振蕩器的電源，使本振停止工作。引入同步激勵器輸出的1 251kHz信號到外激信號輸入端，并將切換開關由S-1調整為S-2對應外激。

1.2 同步激勵器放大，選頻回路的調整

圖2 原機激勵放大電路圖

圖3 激勵輸入放大電路修改圖

圖2是原機外激輸入放大圖。外激信號輸入后經V2放大后進入選頻回路，由于原機頻率為1 359kHz，所以原選頻回路也諧振于1 359kHz。選頻回路由L4，C13，R27,L5,C15，R28,C14組成，C14為耦合電容?？紤]到調整選頻回路很復雜，我們去掉選頻回路，將電路簡化為圖3所示,即焊下L4,C13,R27,L5,C15,R28，將R29,C14短接，在R7的位置焊上R*，阻值為2KΩ，將R26改為470Ω。將示波器接輸出端C16，調整外激信號的幅度，使輸出信號為3VP-P。

1.3 方波的調整

集成塊CD4050為中間放大器。將示波器接CD4050的輸出端，調節R36，通過改變CD4050輸入端的直流電平使輸出的方波精確對稱。至此，高頻激勵器的改頻及調整完畢。

2 中間放大器調諧回路的調整

中間放大器調諧回路的作用是將中間放大器輸出的方波轉換為推動功率放大器的正弦波，用規定的幅度推動功放，并使中放的負載阻抗為純電阻。功放的輸入電壓為28Vp-p，過大、過小都會造成發射機功放的損壞。

如圖4所示，中間放大器輸出的方波信號接至由C1,L1和T1組成的串聯諧振回路，對工作頻率構成串聯諧振，電流最大。L2與功放中的全部場效應管G,S間的輸入電容等效到調諧回路輸出端C點的電容構成并聯諧振，使中間放大器的負載阻抗變成純電阻，中間放大器只需要用較小的輸出電流就能推動全部功率放大器。

圖4 中間放大器調諧回路

1）串聯諧振回路的調整

斷開功放的-140V工作電源，功放不工作，發射機沒有功率輸出。斷開B點與T2的連接，對地接5Ω電阻（4W）。在B點接入示波器，調整L1，開發射機，使示波器波形顯示最大（注意：調整L1時應關閉發射機，每次調整后要記錄示波器的波形幅度和L1調整點的位置，通過反復調整，直到示波器波形顯示最大），此時即是C1、L1和T1串聯諧振。

2）并聯諧振回路的調整

連接B點，去掉B點對地所接電阻，依舊斷開功放的-140V工作電源。調整L2,開發射機，使發射機前面板上的調制推動電流表針指示最?。ㄗ⒁猓赫{整L2時應關閉發射機，每次調整后要記錄電流表針指示值和L2調整點的位置，通過反復調整，直到電流表針指示最?。藭r即是并聯諧振。

3）依舊斷開功放的-140V工作電源，把示波器接至功放管的G,S極之間。開機觀察示波器顯示的正弦波為28VP-P，說明調整基本準確。

觀察推動電流表針指示明顯偏大，在電流表的限流電阻R11(47K)與電流表之間串聯加入一33K可調電阻，使電流表為60。

3 帶通濾波器及T型網絡的調整

如圖5所示，L1，C1，L2，C2組成帶通濾波器，兼有阻抗變換的作用。LI和C1串聯諧振于工作頻率，但XL1并不等于XC1，而是通過調整L1，使得由場效應管構成的功率放大器的負載阻抗為純電阻，從而克服了合成變壓器和功放輸出變壓器以及雙抽頭電感L2帶來的漏感的影響。

L2用來調整阻抗匹配。C3、L3、C4、L4是一個典型的T型阻抗微調網絡，主要是當天氣和季節等變化造成負載阻抗有偏差時，通過微調可以使發射機正常工作。L5和C5串聯諧振于3次工作頻率，濾除3次諧波。

圖5 帶通濾波器及T型網絡

3.1 帶通濾波器的調整

斷開A點與輸入信號連接的銅皮，斷開電容C3與C點連接的銅皮，在C點對地接50Ω電阻。將電橋輸出頻率調整為1 359kHz（即原機頻率），在A點測得輸入阻抗為26.5-j2.3；若對應1 251 KHz，經計算輸入阻抗應為26.5-j2.1。

去掉50Ω電阻，斷開電感L2-1與B點連接的銅皮，將電橋接在C點，輸出頻率調整為1251KHz，調整L2-2使電路并聯諧振；

斷開A點與輸入信號連接的銅皮 ，斷開B點與L2-1連接的銅皮，用電橋調整L1和C1串聯諧振；

在C點對地接50Ω電阻，連接B點與L2-1連接的銅皮，將電橋接在L1輸入端口，反復微調L1和L2-1，使A點的阻抗值調整在26.5-j2.1?；謴蛿嚅_電路，去掉50Ω電阻，調整完畢。

3.2 T型網絡的調整

3.2.1 三次諧波吸收電路的調整

將圖5中的D點與L3，L4連接的銅皮斷開，把LRC電橋的頻率調整到3f0處，即3753kHz。調整L5，使L5和C5串聯諧振于3753kHz，此調整是為了防止本機的三次諧波產生的干擾；

3.2.2 T型網絡的調整

由于1359 kHz 和1251 kHz頻率相差不大，考慮對原T型網絡進行小范圍的改動。原機C3，C4電容值均為3300PF（1500+1800）。

若L3，L4仍用原來的器件，則頻率從1359 kHz 到1251 kHz，C3，C4都應加大。經計算，C3，C4都應加大約800 PF。取820 PF電容兩只，分別并聯于C3，C4上。

接好D點與L3，L4連接的銅皮，斷開C、E點，在E點對地接入50Ω的電阻，同時將電橋接入C點，頻率設在1251kHz，分別調整負載線圈和調諧線圈，監視電橋，使其讀數趨于50+j0Ω，調整時注意要依次調整兩個線圈，每次調整量不要超過一圈。經調整，其讀數趨于50+j0Ω，T型網絡調整完畢。

3.3 整機的調整

全部恢復接線，將功率調至最小，斷開天饋線接50Ω假負載，把示波器接至功放管的G,S極之間。開機，調整L3和L4使反射最小，觀察中放電流及示波器的Vgs指示值正常，用手在功率放大器出風口處感覺溫度正常。

觀察一段時間，逐漸加大功率，調整L3和L4使反射最小，直到滿功率載波試機，發射機各儀表指示值正常。斷開50Ω假負載接天饋線，重復上述步驟。

至此，整個發射機調整完畢。工作至今，性能穩定，指標測試良好。

4 結論

這次的1kW全固態PDM中波發射機改頻，秦皇島市廣播電視臺技術人員在沒有廠家技術指導的情況下，認真查閱圖紙，多方探索，很好地解決了同步激勵器放大電路的改動及中間放大器調諧回路的調整，改頻后設備工作穩定，指標達到甲級水平，播出效果良好。

[1]上海明珠廣播電視科技有限公司廠家資料.TS-01B中波廣播發射機技術說明書.

[2]劉洪才編著.中短波廣播發射機[M].中國廣播電視出版社.