淺談DAM系列中波廣播發(fā)射機的改頻

海濤

摘 要：DAM系列中波廣播發(fā)射機的設計結構比較復雜，與頻率相關的電路較多，因此它的改頻工作比較麻煩，不但包括射頻電路和輸出網(wǎng)絡，還涉及部分音頻電路。本文在充分理解DAM系列中波廣播發(fā)射機的工作原理的基礎上結合了實際經(jīng)驗對該系列發(fā)射機改頻工作的實施進行了詳細的闡述。

關鍵詞：輸出網(wǎng)絡；前級調整；細調

中圖分類號：TN948 文獻標識碼：A

DAM系列廣播發(fā)射機的改頻工作比較復雜，需要一些專用儀器，整個過程包括“基本頻率變更”和“最佳性能調整”兩部分工作來完成。

一、準備工作

1 DAM系列廣播發(fā)射機的改頻工作需要的儀器設備

發(fā)射機頻率變換所需的基本測試設備包括失真度測試儀、音頻信號發(fā)生器、大于30MHz的雙蹤示波器、大于10MHz的頻率計、調制度測試儀、數(shù)字萬用表、網(wǎng)絡分析儀或阻抗電橋。調整輸出網(wǎng)絡使用網(wǎng)絡分析儀較方便，但它的抗干擾能力差，如果高頻干擾嚴重，使用阻抗電橋合適。

2 確立改頻相關電路

射頻通道電路改頻需要調整的電路包括DDS頻率合成器、推動功率合成器、二進制功率合成器和主功率合成器。音頻通道電路改頻需要調整的電路包括模擬輸入電路和A/D轉換電路。此外需要調整的電路還包括輸出監(jiān)測板和推動穩(wěn)壓電源。電路板上有些元件可在加電前預先設置好，如拔碼開關和跨接線等，“大臺階”和“小臺階”的效率線圈抽頭要按廠家提供的“效率線圈預置表”來調整，輸出網(wǎng)絡電容的更換也需要按照廠家提供的信息更換。其余多數(shù)器件需開機加電調整。

二、基本調整

基本調整包括輸出網(wǎng)絡的調整，射頻電路的調整，推動電源閉環(huán)調整和功率調整。

1 輸出網(wǎng)絡調整

輸出網(wǎng)絡帶通濾波器的調整包括輸出網(wǎng)絡的預調諧和輸出網(wǎng)絡的聯(lián)調。輸出網(wǎng)絡調整之前，確保關閉發(fā)射機的所有電源，用接地棒將交、直流和RF功率高電壓點放電。

（1）預調諧

使用高頻電橋或網(wǎng)絡分析儀測量輸出網(wǎng)絡的感抗和容抗，調整輸出網(wǎng)絡串并聯(lián)諧振的電感線圈使其感抗值到達理論計算值。調整輸出網(wǎng)絡的串聯(lián)諧振的電感線圈，使其和串聯(lián)諧振電容達到諧振狀態(tài)，一般調整至實部毫歐級，虛部為零。調整輸出網(wǎng)絡的并聯(lián)諧振電感，除接地線以外斷開與并聯(lián)諧振相連的導線，調整并聯(lián)諧振電感線圈，使并聯(lián)諧振的回路阻抗最大，一般實部K歐級，虛部為零。調整三次諧波串聯(lián)回路，將網(wǎng)絡分析儀預置在工作頻率三倍上，調整串聯(lián)電感線圈至諧振。

（2）聯(lián)調

連接好三次諧波，輸出網(wǎng)絡的輸出端接好50Ω假負載，將網(wǎng)絡分析儀調整在工作頻率上，斷開T網(wǎng)絡與帶通濾波器的連接。測量T網(wǎng)絡的輸入端，調整調諧電感和負載電感使其阻抗達到50+j0狀態(tài)。將帶通濾波器的串并聯(lián)接好再與T網(wǎng)絡相連，用網(wǎng)絡分析儀測量輸出網(wǎng)絡的輸入端，調整電感線圈使其網(wǎng)絡的輸入端阻抗接近4Ω純阻。

2 調整射頻電路

將所有頻率相關器件裝好，按照廠家提供的資料調整好效率線圈的電感抽頭、安裝好跨接線，檢查各部分的連接情況，做完這些后加電。

（1）調整DDS頻率合成器

按廠家資料預置載波頻率相關的撥碼開關，給DDS電路板接+22VDC電源，用示波器測量頻率輸出端應有14V的方波信號，用頻率計觀察頻率應為載波頻率，如有偏差用無感器件調整溫補振蕩器的微調電容，使輸出頻率滿足精度要求。

（2）前級調整

加低壓后測量緩沖放大器的射頻輸出一般應為30VP-P，如過高或過低，調整緩沖放大器的直流電壓（滑動變阻器），緩沖放大器的射頻輸是前置放大器的激勵電平。調諧前級輸入諧振回路，先用示波器測量推動功率合成器變壓器輸入端的射頻電平，調整前級調諧電感線圈的抽頭，改變合成器上調諧電容跨界線的位置改變電容值，使其幅度最大。調諧前級輸出諧振回路，用示波器測量推動功率合成變壓器輸出端的射頻電平，改變調諧輸出電感的形狀，反復更換輸出電容，最終獲得最大的輸出幅度。

（3）射頻推動級調整

調整前將推動電源調整器的S1放到“開環(huán)”位置，控制板的功放開關S1置“PA OFF”，拔下所有的功放電源（+230VDC）保險絲，然后加加高壓。此時有+230V高壓顯示，但沒有功放電流輸出。用示波器測試功率合成器的輸出端將有一個幅度為50VP-P左右的失真正弦波。重新調整功率合成器的射頻輸出電感，使輸出的正弦波幅度最大且波形失真最小，若波形達不到要求，還可以改變母板上的插頭位置重新選擇合成調諧回路的電容，或改變前級合成變壓器的抽頭位置，直到波形失真最小為止。此時的推動電源的輸出電壓將在+40VDC～+80VDC（開環(huán)狀態(tài)），前級的3塊RF模塊沒有明顯的溫升，送到功率放大級RF功放模塊輸入端的RF信號（由射頻分配器輸出的信號）幅度為28VP-P左右，功放電流在5A以下。

3 推動電源的閉環(huán)調整

將發(fā)射機關閉，把推動穩(wěn)壓電源選擇開關置于“閉環(huán)”位置，然后開機調整閉環(huán)電路調節(jié)電位器，使推動穩(wěn)壓電源輸出的電壓與開環(huán)一致，射頻推動的激勵電平在28VP-P。發(fā)射機正常工作時是閉環(huán)位置。

4 功率調整

關閉發(fā)射機交流電源，恢復功放電源（+230VDC）保險絲，檢查一切無誤后打開發(fā)射機交流電源，確認此時顯示屏顯示一切正常。改變控制板的功放開關位置，將發(fā)射機置于功放關閉狀態(tài)，開機，此時無功率輸出，用示波器測量模擬輸入電路的功率控制電壓，此時電壓在0～+3V之間，按下升、降功率按鈕，此時電壓將發(fā)生改變，范圍在-3V～0。當功率控制電壓為0V時，將發(fā)射機功放開啟，升功率至5kW，調整“調諧”電感線圈使輸出最大。此時給發(fā)射機加100Hz的音頻調制，調制度在100%，用示波器觀察直流穩(wěn)壓電源的B-輸出，此時波形的正峰應在-2.0V～-2.7V，負峰在-3.0V～-4.5V，如果波形超過這個范圍，需調整模擬輸入板的B-電路。B-輸出正常后，將功率升至8kW，然后觀察有無異常，若一切正常繼續(xù)將功率升至10kW。此時將有17或18個功放模塊開啟，輸出的功放電流在50A左右，如果有偏差，可以通過調整“負載”電感線圈的旋鈕使功放開啟18個模塊，電流在50A附近。在調試過程中如果出現(xiàn)天線零位和濾波器零位變的過大，需調整輸出監(jiān)測電路。開機一段時間觀察模塊是否存在過熱現(xiàn)象，若正常功率調整完成，發(fā)射機完成了改頻的基本調整。

三、細調

細調是為了進一步優(yōu)化發(fā)射機改頻后的工作性能。包括調整A/D轉換相位的一致性，調整小臺階功放模塊的相位校準和幅度較準。

1 調整A/D相位轉換的一致性

發(fā)射機開功率5kW，輸入100%音頻調制，用音頻測試儀檢測調制檢測器解調出的音頻信號，輸入10kHz音頻信號，典型失真度不應超過1.5%。如果10kHz時的失真度大于2%，就測1kHz的失真度，如果還是大于2%，則需要查找失真來源。如果失真度小于2%，調整A/D變換電路的選擇開關，來重新選擇不同的電容和電感組合來減小10kHz的失真度，直到失真度最小為止。然后將發(fā)射機開滿功率，此時10kHz的失真度如果遠大于1kHz時，可能是B-調制狀態(tài)的調試不正確，應該再檢查一下模擬輸入電路和直流穩(wěn)壓電源。

2 小臺階的相位幅度調整

相位調整實現(xiàn)了最佳跟蹤性能，相位影響了失真和頻響的技術指標。測量調整小臺階的相位方法是使發(fā)射機工作在滿載波無調制狀態(tài)，先用示波器測量大臺階模塊的輸出狀態(tài)，確定所有大臺階的相位差在±4°范圍內，若有超出±4°，檢測小臺階模塊的相位輸出。如果小臺階的相位差有超過±5°的，必須改變其效率線圈的抽頭位置，使其功放相位同相，這樣大臺階的相位差也會在±4°以內。

3 小臺階的幅度調整

小臺階的射頻輸出可能會隨頻率的變化發(fā)生改變，要得到最好的調制線性度，可對小臺階的射頻輸出按5%遞增。用臺階信號或三角波信號來進行調試，發(fā)射機開5kW功率左右，用100Hz三角波信號作為調制信號，示波器觀察調幅包絡波形時應無凹凸現(xiàn)象，若波形不好，可調整二進制功率合成器上合成變壓器線圈抽頭，使波形變得更平滑。

此外發(fā)射機改頻后，若要獲得最好的優(yōu)化性能，還可能需要對音頻增益，失調量，高頻抖動及B-信號進行進一步細微調整。

結語

DAM系列中波發(fā)射機的改頻是一個系統(tǒng)性的工作，需要反復調整才能使改頻后的發(fā)射機輸出穩(wěn)定的射頻信號，本文在進行實際改頻工作的基礎上對改頻工作進行了細致的總結，具有一定的借鑒意義，希望可以給電臺維護人員提供幫助。

參考文獻

[1]趙艷紅.談談DAM中波廣播發(fā)射機的調試維護工作[J].通訊世界，2015（11）：13-14.