江都臺GME1113D型全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)的配置原理

陶 圣

（作者單位：揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺））

江都臺GME1113D型全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)的配置原理

陶 圣

（作者單位：揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺））

GME1113D型UHF1 kW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)，是北京吉兆電子有限公司與清華大學(xué)共同研發(fā)的，該型號發(fā)射機(jī)利用清華的先進(jìn)技術(shù)性，具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡單、維護(hù)方便，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠,同時發(fā)射機(jī)具有一定的組合性，被國內(nèi)外許多電視臺站使用。本臺從實(shí)際情況出發(fā)，對該型號發(fā)射機(jī)系統(tǒng)選擇了適合的配置，從總體上敘述揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺）發(fā)射機(jī)的原理，以及日常維護(hù)。

450W功放；四分配器；四合成器；維護(hù)

在購置之前揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺）是由兩臺鞍廣電子管發(fā)射機(jī)作為16CH的主備發(fā)射機(jī)，由于長時間使用，導(dǎo)致穩(wěn)定性下降。選用GME1113D型全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)作為16CH的主發(fā)射機(jī)。主要是該型號發(fā)射機(jī)的設(shè)計思路符合未來發(fā)展需求，且數(shù)模兼容、單位模塊化、冗余電路等先進(jìn)技術(shù)高性能設(shè)計。讓發(fā)射機(jī)在數(shù)字智能、網(wǎng)絡(luò)化管理使用中更加方便快捷。

通常電視臺會節(jié)約成本核算，選用3個450 W功放模塊，或者選用2個550 W的功放模塊進(jìn)行末級功放組合，確保末級1 kW輸出。根據(jù)發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)特點(diǎn)，結(jié)合揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺）的實(shí)際情況，揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺）在末級選用4個450 W的功放模塊進(jìn)行組合。考慮到原電子管發(fā)射機(jī)的不穩(wěn)定性，4個功放模塊也可相互備份，加上激勵器的主備，這樣可以進(jìn)一步保證安全播出。

1 GME1113D型全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

全固態(tài)合放式電視發(fā)射機(jī)主要由主備激勵器、功率放大部分、無源部件（包括分配器、合成器、濾波器等）、供電部分、控制部分、風(fēng)冷系統(tǒng)和計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成（見圖1）。本機(jī)配置了2個激勵器，相互備份，可實(shí)現(xiàn)自動無間斷切換，均輸出同步頂功率1 W、伴音平均功率0.1 W的激勵器信號，經(jīng)四分配平均分配4個到450 W的功放模塊，四路功放模塊輸出到四合成器得到1 kW的功率，再經(jīng)定向耦合器、濾波器輸出到天饋線系統(tǒng)發(fā)射。

2 激勵器

激勵器為單通道激勵器模塊化設(shè)計，組成部分主要有視中頻調(diào)制器、音中頻調(diào)制器、DP校正電路、DG校正電路、群時延校正電路、互調(diào)校正電路、上變頻器、激勵功放、主備切換、開關(guān)電源部分和控制主控單元。音、視頻信號分別送入音中頻調(diào)制器、視中頻調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，分別得到31.5 MHZ音中頻信號、38 MHZ視中頻信號。視中頻再經(jīng)GD校正、DG校正、DP、ICPM校正后與音中頻一起輸入到IM校正電路，輸出的復(fù)合信號再經(jīng)上變頻器變換成所需的發(fā)射頻率。最后經(jīng)1W功放輸出給末級功放。該激勵器的輸出功率、調(diào)制度、DG、DP和互調(diào)等指標(biāo)為電子調(diào)整方式，可由計算機(jī)接口進(jìn)行遙調(diào)、遙控完成。同時，在每一臺激勵器中增加了主備自動切換功能模塊。該激勵器還具有過激勵、過載、過熱、上變頻本振失鎖的自動診斷和調(diào)整功能，以及無視頻自動保護(hù)等功能大大增強(qiáng)了發(fā)射機(jī)的運(yùn)行安全。UHF1 kW電視發(fā)射機(jī)激勵器框圖如圖2所示。

圖1 UHF 1 kW電視發(fā)射機(jī)原理框圖

圖2 UHF1 kW電視發(fā)射機(jī)激勵器框圖

圖3 UHF1 kW電視發(fā)射機(jī)450W功放框圖

3 450W功放模塊

發(fā)射機(jī)輸出功率放大器由4個450 W功放模塊組成。每個功放模塊（見圖3）由前級功放和末級功放組成，前級由2只場效應(yīng)管BLF1046與1只場效應(yīng)管BLF861A組成。末級功放由4只場效應(yīng)管BLF861A組成，末級每只場效應(yīng)管和與之相聯(lián)的輸入輸出匹配電路構(gòu)成一個單管功率放大器。每兩個這樣的功率放大器和90°正交電橋構(gòu)成一組平衡放大器。二組同樣的平衡放大器再用同相的二合成器進(jìn)行功率合成，再與前級功放組成一個大約450 W的功放模塊。4個功放模塊采用合成方式，使輸出功率大于1 kW。監(jiān)控電路將功放模塊的電壓、電流、溫度等參數(shù)取樣、轉(zhuǎn)換經(jīng)RS485接口傳送到主控單元，設(shè)計基數(shù)監(jiān)測分析，對每一個功放模塊設(shè)計了過熱、過激勵、過載等保護(hù)。并在模塊面板上設(shè)燈提示。

末級功放電源采用4個2500 VA的AC/DC開關(guān)穩(wěn)壓電源并聯(lián)均流使用。場效應(yīng)管為電壓偏置方式，其柵極偏置電壓由漏極電壓經(jīng)分壓后二次穩(wěn)壓處理形成。如BLF861A +32VDC漏極電壓，經(jīng)2 K電阻降壓以后輸入78L12通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的電位器RW即可達(dá)到開啟柵極電壓值。控制調(diào)整好柵流就能控制了輸出增益。功放的靜態(tài)頻響調(diào)節(jié)有限，與所設(shè)的頻道相關(guān)，只能改變微帶線上的瓷片電容位置進(jìn)行微調(diào)。

4 四分配器、四合成器

四分配器和四合成器采用吉賽爾電路微帶結(jié)構(gòu)，進(jìn)出阻抗均為50Ω，其阻抗變換段特性阻抗隨路數(shù)不同而變化，長度為1/4波長（見圖4）。

圖4 UHF 1 kW電視發(fā)射機(jī)四分配器、四合成器

L1、L2、L3均為1/4波長，L1特性阻抗為100 Ω，L2、L3特性阻抗為50Ω。1端做分配器時為輸入端，做合成器時為輸出端，2、3、4、5端做分配器時為輸出端，做合成器時為輸入端。各功放端口之間相互隔離，隔離度均在26 dB以上。最大限度保證功率輸出，某路功放出現(xiàn)問題，也不影響輸出工作。

5 發(fā)射機(jī)的運(yùn)行及維護(hù)

由于采用了2個激勵器，4個功放模塊，4個穩(wěn)壓電源，這樣給各級單元提供了充分的備份，單個的功放模塊的輸出功率上限控制在300W，提高了功放的散熱效果，發(fā)射機(jī)運(yùn)行基本正常。

平時維護(hù)合理，十幾年只出現(xiàn)2次故障。一次是發(fā)射機(jī)開機(jī)功率增至860 W時，自動保護(hù)，顯示駐波比過大。經(jīng)單個檢測天饋系統(tǒng)，駐波比正常，懷疑是控制部分故障，在廠家的指導(dǎo)下分別對主、備激勵器的駐波保護(hù)電路、ALC電壓范圍進(jìn)行了調(diào)整，后正常運(yùn)行。另一次是值班人員在正常巡查過程中，聽到發(fā)射機(jī)有吱吱聲。經(jīng)檢查是發(fā)射機(jī)機(jī)箱頂部的交流風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)不暢，時轉(zhuǎn)時不轉(zhuǎn)，更換后正常。

6 結(jié)語

無論是電子管發(fā)射機(jī)，還是全固態(tài)發(fā)射機(jī)，末級功放的穩(wěn)定運(yùn)行都是所有技術(shù)人員所必須考慮的問題。揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺）在購機(jī)初期對GME1113D型UHF1 kW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)進(jìn)行了分析，考慮到揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)（總臺）是縣級臺，同時購置多臺發(fā)射機(jī)的是不可能的，增添功放模塊，降低單個模塊的輸出功率，而且相互備份，即使模塊單個損壞，在重新設(shè)置機(jī)器參數(shù)后也能保證1 kW的功率輸出發(fā)射，提高了播出安全。