某型5kWFM機降功率的原因與解決辦法

何楠　張小建

摘 要：本文主要針對某型5kW調頻發射機降功率的原因進行了分析，提出了解決問題的辦法，并通過實踐獲得了成功。這樣，有利于此類機型的改進與完善，保證了臺方的安全播出。

關鍵詞：降功率；放大區與飽和區；場效應管BLF278/BLF177的參數

1 發現問題

全固態調頻立體聲廣播發射機具有電聲指標良好，運行穩定等特點。我臺購買了一部FM502S—Ⅱ（5kWFM）型發射機，在運行中發現有降功率現象， 剛開機時輸出功率為5.2kW，電流為75A×2=150A（2個48V開關電源均流工作），運行半小時后，功率降到3.6kW，電流為60A×2=120A 。分析認為可能有以下幾個方面的原因 ：

1.分配器與合成器系統

2.濾波器系統

3.環境溫度與功放管自身溫升問題

4.前級功放

2 分析問題

1. 對于分配器與合成器系統，用DS7631A網絡分析儀進行測量，各輸入和輸出端口阻抗正常（50+j0），匹配完好。隔離度（≥26dB）、插損（≤0.15dB）和駐波比（≤1.1）都符合要求。

2. 濾波器系統，其濾波器采用三節低通電路，保證對二次和三次有足夠衰減。用DS7631A網絡分析儀進行測量，插損（≤0.15dB）和駐波比（≤1. 1） 及高次諧波抑制（≤-55dB）， 都符合要求，并且內部安裝緊固，工作時也不發熱，故沒有問題。

3. 環境溫度與功放管自身溫升問題，由于機房有空調，環境溫度始終在22℃左右，機器本身風量正常，散熱良好，況且場效應管溫度結問題是其共有問題，不會有大的影響。

4. 由于前3個部分都正常，故將重點放在前級功放上。經仔細觀察，剛開機時，前級輸出功率指示為100W，幾分鐘后輸出功率會下降，半小時后，會降到80W左右，故認為是前級功放的問題。

3 解決問題

1. 對前級功放的分析

a. 5kWFM的框圖為：

前級功放的輸出功率經四分配器分配后，將四路射頻信號送到末級功放。當前級功放輸出功率降低時，送入四個末級功放的射頻信號將減小，導致末級功放四路激勵信號降低，所以經合成器合成后輸出功率降低。

b. 場效應管的結構與工作區

此機型前級功放采用場效應管BLF278作為放大管。 場效應管多采用N溝道增強型的V—MOSFET管，其特點是利用嚴格控制擴散結深的方法來控制溝道長度，以提高它的高頻特性。其采用共源連接方式，其源極與襯底連接并接地。電路如圖3-1（b）所示，與之相對應的輸出特性曲線如圖3-1（c）所示。

從圖3-1（c）可以看出，其分三個工作區，分別是：1放大區 2飽和區 3截止區 。

c. 場效應管BLF278的參數

從參數表可以看出，在調頻段，當輸出功率為300W時。其增益Gp和效率η才達到額定值，即工作狀態在飽和區。否則就會工作在放大區，狀態不穩定。

d. 場效應管BLF177的參數

由于前級功放只需100W左右的功率，用BLF278時，就會工作在放大區，狀態不穩定，故想到用BLF177，其參數為：

從參數表可以看出，在調頻段，輸出功率為100W左右時，工作狀態在飽和區，狀態穩定。

2. 對前級功放的改進

a. 用BLF177替換BLF278

由圖3—1（c）和BLF278/BLF177的參數表可以看出，前級功放的輸出功率在100W左右時，BLF278工作在放大區，狀態不穩定會降功率。而BLF177則工作在飽和區，狀態穩定，不會出現降功率現象。這樣，用BLF177替換BLF278就順理成章。

b. BLF177的電路圖

BLF177放大電路常用電路圖如下：

c. 實踐成功

將前級中原來所用的BLF278功率放大器改為圖3—2電路所示的BLF177功率放大器，重新調試后再開功率，由于前級工作在飽和區，狀態穩定，輸出功率也穩定，使得整機輸出功率達到穩定狀態。整機開滿功率后，前級輸出功率在100W左右，連續工作24小時再無降功率現象。整機電流為75×2=150A，整機輸出功率指示始終是5.2kW，達到了“滿功率”運行的要求。至此，對此機型的改進取得了成功。

4 結束語

1. 從場效應管BLF278/BLF177的輸出功率大小和工作狀態著手，分析了出現問題的原因。為此類調頻機提出了一個解決問題的辦法，值得推廣。

2. 從維護的角度講，善于觀察、分析和改進，將會使機器更加穩定可靠。

3. 此機型若增加AGC（功率控制）功能，就更完善了。

參考文獻

《調頻立體聲廣播發射技術》黃如風 著 浙江大學出版社