外電波動引起COM—500B—1型寬帶功率放大器保護的分析

侯智燁

摘要：文章簡單介紹了TSW2500型發射機上所使用的COM500B-1型寬帶放大器基本原理，以及在外電閃落的情況下，其自保故障現象及故障原理分析。

關鍵詞：TSW2500型發射機；COM500B-1型寬帶放大器

1引言

在寬波段工作范圍內能采用自動調諧技術是現代通信的發展的趨勢，以方便快速更換工作頻率。為了能夠達到快速切換頻率的要求，可以在發射機的中間各級采用寬帶功率放大器，它不需要調諧回路，就能在很寬的波段范圍內獲得線性放大。一般來說，寬帶功率放大器適用于中小功率級。作為大功率短波發射機由于工作頻率寬，頻率高，輸出功率大，目前實現全機的寬頻帶放大在技術上還達不到。但對于高前級由于所需的輸出功率小，現在都采用寬頻帶放大器作為推動級。寬頻帶放大器的使用減少了整機的調諧回路，降低了機器的復雜程度，簡化換頻程序，有利于機器的穩定，既提高可靠性，也使體積大大減小。

2COM-500B-1型寬帶功率放大器基本原理

目前，瑞士進口的TSW2500型發射機，其推動級使用COM500B-1型寬帶放大器，是一個固態線性功率放大器，由美國LAMBDA RF SYSTEMS公司出品。寬帶放大器作為前級電子管CTK12-1的預放大器，其最大線性輸出功率為500W，利用風扇進行強制風冷，所需48V直流電源由電源模塊PS 148A提供，110V/220V AC交流供電轉換為48V DC為功率模塊供電。由穩壓器產生15V電壓為驅動模塊和控制系統供電。COM500B—1型寬帶放大器方框圖及供電系統，如圖1所示。

在驅動級射頻輸入信號增益為45dB。通過一個功率分配器送給兩個相位差為1800、功率為300W的功率模塊。兩個功率模塊送出的信號合成，通過低通濾波器，送到駐波比檢測器監測。功率模塊有溫度保護，如果溫度過限，到驅動模塊的輸入功率將自動降低。如果負載的駐波比過限，也將自動降功率。這兩種寬放保護系統決定了如果系統過載時，寬放將降功率和斷激。

3COM-500B-1型寬帶功率放大器保護電路分析

3.1 COM-500B-1型寬帶功率放大器自保故障現象與原理分析

在發射機的日常維護工作中，我們發現，在外電突然閃落的情況下，重新加高壓，經常遭遇寬帶放大器故障問題。故障現象主要有以下兩種。

3.1.1寬放無輸出功率

故障現象如下所述：發射機倒頻后，加高壓，高前屏流IaV1彩條升到0.5A左右后停止，其他彩條沒有顯示，馬達MP02不停調諧，無法找到調諧點。RFAT逐漸變小，直至變為0。最后，發射機會顯示前級調諧失敗告警。（原因分析：此故障為寬放電源自保無輸出使激勵信號無法送到高前極，高前無柵流。A297檢波器無法檢測出正常信號，使PREV-T變壓器前級信號為低電平，使Va-EN為低電平，禁止上高壓。使FVAEN為低電平，KM62不吸合，簾壓加不上。）

3.1.2寬放輸出功率不足

故障現象如下所述：發射機機加高壓，無法達到額定功率，只能加到250KW左右，顯示器顯示“升屏壓停止”，高末柵流等彩條偏小，自動調諧已結束。手動調諧無效，功率仍舊升不上。特殊情況下，發射機可以升至500Kw額定功率，但是表值異常，RFAT量偏小，可至10以下，寬放電流明顯小于正常值。

以上故障現象均由寬放保護邏輯電路產生ALC驅動電壓引起的，下面對其電路做以具體分析，其原理如圖2所示。

兩塊300W功率放大模塊的輸出信號在功率合成器T1中疊加。電阻R1用于平衡功率合成T1的兩路輸入信號。T2是變比為2：1的變壓器，將T1的輸出阻抗由25Ω變為50Ω，然后將功率合成信號送至駐波比檢測單元。

VSWR檢波器示意如圖3所示中的T1是一個電壓互感器，入射電流和反射電流分別流過R5和R6?？烧{電容器C3～C4用來進行平衡校正，二極管（IN4148）CR和CR6構成檢波器。入射電壓和反射電壓分別送至控制器電路，然后將駐波比信息送至微處理器，最后產生ALC控制電平。

增強型N溝道MOS場效應管Q2（MRF150，檢修維護過程中要有防靜電措施）外接48V偏置電壓，集成運放U1（MHW592）外接28V的偏置電壓。另外，FET晶體管外接穩定的5V偏置電壓。因此，通過控制FET晶體管的偏置電壓的開和關可以很簡單地控制FET的導通和截止。晶體管Q1是專門用來控制偏置電壓的切換的。驅動電平控制是通過控制流過PIN二極管CR1的電流的方式來實現的。同時，也就實現了對U1輸出的射頻信號強度的控制。這樣，控制器單元就可以根據溫度保護電路、VSWR保護電路取樣回來的信號決定驅動電平是否消減。

寬頻集成運放U1具有35dB的增益，射頻信號經過其放大后送至Q2，Q2再將射頻信號進行放大。放大后的射頻信號由同相功率分配器T4分解為幅度、相位都相等的兩路射頻信號。這兩路信號再作為功率放大模塊的驅動信號。

3.2 VF和VR的零位調整

（1）在COM 500B-1型射頻寬放的射頻輸出端外接一個50 Ω的負載。利用頻率合成器將一個20MHz的射頻信號送至射頻寬放的射頻輸入端，逐步增加射頻輸入信號電平，直至寬放的功率指示表顯示為300W為止。

（2）使用示波器測量控制器電路板中的U6C的管腳8的電壓。調整VSWR檢波器的可調電容C3，直至輸出信號電壓最小（峰值低于0.5V）。

（3）將VSWR檢波器的輸入輸出信號線交換連接，利用示波器測量U6D的管腳14的電壓。調整VSWR檢波器的可調電容C4，直至輸出信號電壓最?。ǚ逯档陀?.5V）。

（4）恢復VSWR檢波器的信號線。

4結語

關于COM-500B-1型寬帶功率放大器保護電路簡單分析到此。關于寬放的故障還有很多，入寬放輸入保險爆、輸出短路等，這里就不再陳述。寬放自保故障一般沒有報警，根據故障現象憑經驗可以判斷，并與頻率合成器加以區分（頻率合成器故障時發射機有故障提示），一般重啟寬放后即工作正常，如若不行則需更換寬放。