大功率短波發射機腔體的設計與計算

徐志省

摘 要：本文重點介紹TBH522型150kW短波發射機腔體的設計與計算。該文從腔體結構、原理、設計要求、計算方法及維護中的注意事項等方面，進行了全面細致的分析和講解，使從事維護該機型的工作人員能有一個較為全面深入的了解，從而為各基層臺站正確的維護工作提供科學有效的方法，也為國家的廣播電視事業貢獻自己一份小小的力量。

關鍵詞：短波；發射機；腔體；設計與計算

1 前言

TBH522型150kW短波發射機是TBH521型的升級改型版，由北京廣播設備廠研發生產。該機型于2000年左右在國家的某一個重點項目中安排，建設在我國的大江南北，隸屬于國家新聞出版廣電總局無線電臺管理局，直接服務于國家的廣播發射任務。該機型有幾大優勢：其一是電控系統采用FPGA（現場可編程門陣列）的邏輯芯片為核心，與傳統的繼電器控制相比，具有設計靈活、修改便捷、工作穩定、器件少、功耗低等優點；其二是低周系統采用了PSM（脈沖階梯調制）控制系統，與傳統的推挽式音頻放大器比較，具有全固態、占地少、效率高、易維護、安全高等優點；其三是高周系統采用了仿美國大陸公司生產的發射機的高周部分，也就是采用了腔體，與傳統的乙類屏調機相比較，具有電子管少（此處只有一只大功率電子管）、調諧匹配與濾波集成一體、效率高等優點。基于以上的三大優勢，該機型也成為我國大功率短波發射機的主要機型之一。因此，此文重點介紹它的高周部分，即腔體系統，對所有從事該機型的維護人員有一個參考與指導的意義。

2 腔體的結構

所謂腔體就是耦合腔電感的簡稱。它是高頻放大器的重要組成部分。連接在高末電子管的輸出端。其結構示意圖如下圖所示。

3 短路板的設計

在上圖中的藍色雙虛線表示的是短路板。因其能在腔體內產生前后的移動，以改變兩根饋管的有效使用長度，也就相當于改變了高末級調諧回路的電感量，因此，它的設計就顯得尤其重要。短路板是在換頻時的粗調設置之用，在路板背面安裝有多個氣缸，連接可伸縮的彈簧接點。短路板移動時，氣缸充氣而縮回，用汽動的力壓制彈簧，使簧片節點離開腔體壁，以便短路板在無磨損的情況下移動，達到調節電感量的目的。當短路板調到指定的位置時，氣缸釋氣，去掉汽動壓力，利用彈簧之力將節點與腔體壁可靠接觸。

在短路管的四周安裝有22組簧片接點，用36個小氣缸和8個大氣缸作為驅動。因為每一組接點需要用2個氣缸同時驅動，如果2個氣缸沒有嚴格的平行，就會造成氣缸動作時相互受力，而致吸合或斷開不靈活，最終使簧片接點與腔體壁接觸不嚴實而發生吱火。因此，現在把它改成小接點，即每一組接點一分為四，每一個小接點均用一個小氣缸驅動，就不會造成相互的受力，使氣缸運動更靈活。

4 腔體電感的計算

腔體短路板設計成可移動，是為了保證平行式的兩根射頻饋管，始終都是平行等距離的使用，而且都以空氣為介質，所以沿著饋管的單位長度的分布電容、引線電感、饋線損耗電阻和饋管間的漏電電阻，對同一饋管來說都是相同的。而對大功率射頻發射機，或腔體饋管來說，損耗電阻和漏電電阻幾乎可以忽略不計。

5 結束語

通過以上對腔體結構的分析，讓大家了解腔體的主要構成及各主要器件之間的關系。通過對短路板設計的講解，使維護人員能更加準確地了解短路板的主要設計原理，各氣缸和接點簧片的工作要求，以及下一步的改進方面。最后通過對耦合腔電感量的計算，深入地分析了在不同頻段下的電抗值、容抗值和阻抗值，以及對不同的頻率，應該選擇多大的電感量，也就是腔體短路板的設置位置。

腔體短路板的日常維護工作為發射機的正常可靠運行發揮著非常重要的作用。腔體四周的各接點簧片應為月檢項目。每月檢查其吸合與斷開的靈活性，如果不靈活，就必須及時調整，以免發生故障。檢查各簧片是否有偏離，如果有偏離而沒有及時復位，就很容易在播音中簧片與腔體壁之間打火而燒壞簧片與腔體銅板。檢查簧片的接觸面是否有吱火，如果發現有吱火的情況，必須及時更換，因為簧片吱火后發生氧化銅，是絕緣的，使其與腔體壁之間的接觸電阻增大，發生更為嚴重的打火。還要經常檢查所有氣缸的吸合與斷開是否保持同步，這一點很重要，如果不同步，就很容易造成傳運機構切斷銷釘，使故障處理更為復雜。最后還要定期校準短路板在各頻點的位置是否偏移，否則容易發生高頻寄生振蕩，并容易擊穿3路調諧電容。

總之，腔體系統是發射機高周的核心部分，維護人員要全面掌握它的原理、維護方法、校準方法，才能確保發射機的安全可靠運行。

參考文獻

[1]吳永鋒.耦合腔體在大功率短波發射機中的應用[J].電子世界，2013，（11）：97-98.

[2]王宏.電子管電視發射機腔體維護調整方法[J].中國有線電視，2014，（2）：204-206.

（作者單位：國家新聞出版廣電總局831臺）