大功率短波發射機自動調諧系統

徐明

(國家新聞出版廣電總局724臺,陜西寶雞 722400)

大功率短波發射機自動調諧系統

徐明

(國家新聞出版廣電總局724臺,陜西寶雞 722400)

隨著國家和社會對大功率短波發射機的需求越來越高,也越來越大,在我國目前的大功率短波發射機的自動調節系統,在技術和走向也逐漸的成熟,對于一些相關的工作單位也作出了較為突出的貢獻和成績,為現代化、科學化的發展作出了不小的努力,筆者就本文結合TSW2500型00KW短波發射機為例,對自動調諧系統設計上的思路及組成和工作原理進行了系列的分析和介紹,有利于相關設備的維護,也為相關工作提供借鑒。

短波發射機 自動調諧 系統

早在上個世紀60年、70年代自動調諧系統就已經收到關注和重視,大功率短波發射機可以實現頻率切換,一般情況下通常都會使用自動調諧方式。在過去的年代里,傳統的調諧系統由于線路比較復雜,使用的可靠性偏低,所在在以前一些以往的實際使用中,相對使用的較少。隨著時代的發展,電子技術的現代化和科學化,已經逐漸的走向成熟,計算機控制技術的發展也在不斷的進步,在經歷幾十年的更新換代,目前的一些新型發射機基本都具備了半自動或者全自動調諧功能,雖然現在來看,在技術使用上,都各不相同,但是大概的一些基本原理還是大多數都是相同的,本文對自動調諧系統進行了簡要的分析和介紹,具有一定的現實意義。

1 自動調諧原理

自動調諧實際上會分為兩種模式,一種是半自動,半自動的調諧意思是指,在工作中根據使用的頻率,利用人工的方法把發射機的調整到其工作的幾個頻率的調諧點上,并且把波段的位置和條寫點的位置進行相關記憶工作,記憶下來之后,如果需要更換頻率時,只要按下相關的操作和控制按鈕,發射機所有的調諧自動馬達就會自動的調整到之前設計的位置上,然而發射機在加高壓后,調諧系統不再對馬達進行控制,也就是說,不在進行諸如鑒相,鑒組之類的細條過程嗎,很快就可使發射機輸出滿功率,并且處于調整完畢準備的播音狀態。半自動的調諧方法相對較為簡單、速度快,但是同時又存在兩個嚴重的缺點,第一是更換平率有限、第二是實現的預調,對比之下,半自動調諧是無能為力的。另一種是全自動調諧,其意義及意思是指,不但頻率調諧自動化,并且匹配也是自動化的。首先發射機必須要具備所有短波頻段內,所有頻段都是自動調諧功能,其中會包含事先未預調的頻率,此外,在發射機的工作過程中,調諧系統要根據天饋線駐波變化的情況,隨時做出相應的調諧和匹配,使電子管處于長時間最佳的工作狀態下運行,不受任何的外界影響而變化。在人工調諧發射機時,一般都會采用最小平均屏流或陰流作為指示基準,相對較為方面,但是很可惜,這樣的方法不能用于自動調諧,主要的原因是,屏流最小,雖然標示處于調諧,但屏流偏小,只能說明失諧,但卻不能說明到底是哪一個方向失諧,屏流的指示確切的說是沒有方向性的,無助于自動調諧。為了克服諸多的困難,首先必須要在鑒相器鑒相之前調諧馬達到指定的位置,這就是所謂的粗調,而粗調的任務就是將各調諧器件調整到基本的正確位置,然后利用鑒相器進行細調。另外在輸出電路中接入一個鑒組器,鑒組器是對負載的阻抗值有所反映的部件,通過兩個部件進行合作就能夠保證輸出網絡正確的調諧與匹配。因為,假如不調諧,則相位和阻抗均有反應,如果不能夠匹配,阻抗則有反應。只有兩者都正確時,相位和阻抗才不產生誤差信號,然而當誤差信號達到零時,自動調諧步驟就算是完成了。

2 自動調諧系統

2.1 粗調

粗調是指通過馬達調整到工作頻率的預置調諧位置來實現的,馬達采取調制技術,可根據運行的距離大小,自動設定運行的速度,與此同時能夠快速的到達指定位置,自動減速,從而達到精確定位。進行粗調工作結束后,發射機會根據載波頻率和負載阻抗的變化進行細調。相位、負載和電壓傳感器為細條提供必需的調諧數據,實時監看調諧狀態,自動校正負載變化的影響。當發射機轉變頻率時,首先要到用戶調諧數據中去進行查找,如果找到相關的播音數據,則將該數據發送到各個協調馬達,如果沒有查詢到頻率數據,則系統會自動到預置調諧數據中查找,如果在預置調諧數據中也沒能找到數據,則系統會自動在預置調諧數據中查找最接近的頻率點,通過以上的方法,可以獲得全頻段的數據。這些數據,就是各頻段或頻點的粗調諧數據。

2.2 細調

細調的方法是通過大量的傳感器,提供的實時數據,進行調諧的。細調應該滿足兩點,第一發射機的輸出,到天線的功率應達到預設功率,第二,發射機效率達到最佳。射頻未級鑒相電路的原理與推動級相對一致,這里需要了解和指出的就是,發射機自動調節后,負載阻抗發生變化,根據輸出的功率等一些變化,調整發射機的輸出阻抗,這就前面所說道的鑒組功能,因為該發射機使用的是3級網絡,所以只需要調整網絡與天饋線的阻抗相匹配即可,使發射機的效率達到最佳。

3 系統實現的功能

(1)調諧線圈的位置檢測可以采用8位或9位的絕對光電碼盤來進行,光電碼盤可以與調諧線圈同步轉動,具體采用的碼盤位數可以根據要求精度來選擇。

(2)具體線圈的位置可以通過3位LED數字顯示。

(3)可以通過面板上的線圈調諧按鈕,進行手動調諧,也可根據相關的電氣參數,通過調諧執行機構實現自動頻率預置,根據電氣參量實現自動頻率微調,一旦有工作人員人為的干預進行手動的調諧時,系統將自動轉入手動。

(4)隨時指示調諧工作狀態。

(5)可以使用計算機通過串口實現遠程監控。

4 系統維護

TSW2500型500kW短波發射機的自動調諧系統需要重點維護的部位主要有：控制部分、供電回路、傳動部分、隨動電位器、調諧元件和電機。

(1)每次改頻以后應及時將ECOS中的調諧數據進行備份,這樣當工控機出現故障時,只要更換工控機,然后將調諧數據復制到ECOS中的相應文件夾中,就可以使短波發射機很快恢復正常播音。

(2)在日常維護工作中,要對自動調諧系統中用到的零件的型號、規格有所了解。例如：萬向節有三種不同的規格,連接耦合器有五種,均使用在不同的地方;11路直流電機中,共有四種不同類型等。對于這些細節,在平時管理備件的過程中就應該標注清楚,并牢記在心,這樣才能更快地處理好故障。

(3)對各調諧元件的機械部位平時應做好各種標記,如：3叮r網絡應標注幾個高、中、低頻點的電感位置以及調諧元件限位位置等。

(4)在拆卸、安裝一些容易損壞的零件時要格外小心。例如,萬向節、連接耦合器在拆卸、安裝過程中就特別容易損壞,需要掌握好松緊度,如果過緊則容易發生破裂故障,如果過松則可能使轉軸打滑造成失諧。

(5)對于一些易松動的部位要經常進行檢查、緊固。例如,傳動皮帶在長期的運行下可能會松動,要經常進行檢查、緊固,但也不能太緊,傳動皮帶松緊不合適可能引起馬達過載或打滑。

5 結語

TSW2500型500kW短波發射機的自動調諧系統自動化程度高、運行穩定、可維護性強。該自動調諧系統根據馬達控制器YCS08電路板從ECOS獲取的調諧指令,包括鑒相器校正、入射功率、末級柵流等各種控制信號,通過電機驅動裝置來調整發射機中各個可調電容與可調電感,以達到自動調諧的目的。由于自動調諧系統在短波發射機運行中起著至關重要的作用,因此,掌握其基本原理對于今后短波發射機的維護及國產化有非常深遠的意義。

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