DF100KW短波發射機反射功率切斷指示工作原理分析

韓樂(國家新聞出版廣電總局七二四臺,陜西寶雞 721001)

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DF100KW短波發射機反射功率切斷指示工作原理分析

韓樂
(國家新聞出版廣電總局七二四臺,陜西寶雞 721001)

【摘 要】DF100A發射機反射功率切斷指示回路由兩個器件控制:反射功率表,反射功率表是機械保護,動作時間是毫秒級,當反射功率超過一定值時(反射功率表上紅色指針設定的功率值),反射功率表內部的繼電器動作,發射機從高功率降到低功率,如果反射功率還是過大,發射機將掉高壓。由于繼電器的機械動作保護時間為毫秒級,對于某些雷電、天饋系統的打火等,引起瞬間反射功率過大是不起作用的,因而發射機又安裝了高速駐波比保護電路(即1A17板),采用電子保護方式,使保護動作時間提高到了微秒級。本文主要介紹并分析了DF100KW短波發射機反射功率切斷指示的工作原理。

【關鍵詞】駐波比 反射功率表 1A17板 反射功率切斷 指示

1 前言

在分析之前，先來了解一下和反射功率有關的一個名詞:駐波比。駐波比的定義，即:在傳輸線中某點電壓最大值與最小值之比.

駐波比S是行波系數K的倒數，S=1/K。

P入為入射功率， P反為反射功率。

由此公式看出:反射功率增大意味著高的駐波比產生。

2 反射功率表,如圖1所示

圖1

3 分析高速駐波比保護電路的工作原理

如圖2所示:來自反射功率取樣探頭3A8J2的信號通過屏蔽線經Q9轉換頭6J7，濾波電感6L2及6TB2-15接到1A17TB1-12端，經R8、C8濾波后接到高精度儀表運算放大器U2的同相端U2-2，U2的增益可通過跳針選擇(G=1、10、100、1000)，在本電路中，增益選擇G=1000檔，U2-3接的是一個多圈電位器R1(5K)，通過調節R1的大小，可調整駐波比保護板的靈敏度。

正常時，當反射功率數值在設定范圍內時，取樣信號來低電平，送至運算放大器U2的2端，與反相端U1-1運算后，U2-9出低電平送至雙電壓比較器LM393N U3的反相端2端，U3的同相端3端經R5、R4的分壓后電壓為4.6V，此時U3-1出高電平，高電平分為兩路:一路送至絕緣柵P溝道場效應管Q1，高電平使其截止，+15V電平不能送至1K54-14，反射功率過荷繼電器1K54不動作，使面板反射功率過荷指示燈正常；另一路送至絕緣柵N溝道場效應管Q2，高電平使其導通，地信號送至九單元，通過輸入輸出板至功率控制板，使功率控制板上的連鎖燈DS1亮，表示駐波比正常。

圖2 高速駐波比保護電路

圖3

圖4 高末輸出網絡

當反射功率超過設定值后，則U2-9出高電平，送至雙電壓比較器LM393N U3的反相端2端，此時U3-1輸出低電平，且由于CR3 對U3-2的鉗位作用，使U3-1=0.7V，此低電平使Q1導通，將+15V高電平送至1K54，使其動作，面板顯示反射功率過荷(紅燈亮)。同時此低電平使Q2截止，高電平使9A5DS1滅，音頻通路板9A4非工作指令燈亮，同時9A5計數器已開始計數，3*R18*C5=300秒內過荷三次機器掉至低功率，再三次過荷，就會使高壓切斷鎖定動作，使機器掉高壓。此時+15V通過R8向C10充電，充電完成，U3-7翻轉為高電平，使1K54釋放，為下一次動作準備，此高電平也使9A5DS1燈重新點亮。

1A17板得電瞬間，C10為短路(電容兩端的電壓不能突變)，而雙電壓比較器U3-6端有4.6V電壓，U3-7端輸出“0”電平，N溝道場效應管Q2截止，同時， P溝道場效應管Q1導通，繼電器1K54得電吸合，面板反射功率過荷指示燈亮，當C10充電完畢(C10充電時間為3*R8*C10=0.3秒)，即0.3秒后，雙電壓比較器U3-5端為“1”電平，U3-7輸出為“1”電平，場效應管Q1截止，Q2導通，繼電器1K54釋放，但面板反射功率過荷燈仍亮，需人工進行復位。

DF100A反射功率表頭過限及駐波比保護板的設置方法:

第1步:機器不加高壓，在低功率時，按降功率按鈕約5-10秒鐘。

第2步:將反射功率取樣探頭3A8J2轉動180度，使其取入射功率信號。

第3步:放開反射功率表限位指針大于21KW，加高壓，在低功率狀態下，升功率， 使反射功率表至21KW。

第4步:調整1A17R1，使反射功率過荷動作。

第五步:落高壓，恢復反射功率表頭過限位值(紅指針)為11KW。恢復反射功率表取樣探頭。

注意:在調整時，不可用入、反射高頻線互換的方法，因入、反射功率取樣探頭(即耦合器)阻抗值不同。

4 分析完了兩個電路工作原理之后,再來分析一下發射功率切斷和連鎖1燈指示電路的工作過程

如圖3是反射功率切斷指示和連鎖1燈控制圖，當反射功率正常時，11、12接點接通，+24V電送到9A4板上的光電偶合器U4，正常時1A17的Q2導通，16腳呈現低電平，所以U4里的發光二極管導通發光，U4里受光就飽和導通的NPN型光電三極管導通，9A5板上+15V電使連鎖1燈發光，U2A的1腳是低電平，當2、8腳都是低電平時，或非門U2A的9腳輸出高電平，調制器可以正常工作。1A17和6A3是或邏輯關系，只要有一個檢測到有過荷則反射功率都會切斷，現以6A3為例簡要說明，當指示反射功率大小的黑表針指示的反射功率達到紅表針設定值時，11、12接點斷開，15、16接點閉合，如圖11、12接點斷開則1PS2+24V電送不到9A5板，光電偶合器U4的發光二極管不導通不發光，三極管也不導通，則連鎖1燈不亮，U2A的1腳呈現高電平，U2A的9腳輸出低電平，產生非工作指令，瞬間封鎖調制器；如圖:15、16接點的閉合，使1K44線包得電，1K44動作，給出指示紅燈亮。

5 故障舉例

反射功率切斷是較常見的一個故障，反射功率切斷時，要注意觀察反射功率表針是否有指示，表針指示大一般是因為高末、諧波、平轉、天線等處阻抗不匹配造成的，屬于硬件故障，應仔細檢查處理；反射功率表針沒有指示的情況，偶然性較大，因為室外的刮風、下雨等等的“風吹草動”都可能造成反射功率切斷， 應注意檢查保護系統是否過于靈敏；反射功率切斷、調制器過荷同時出現時，較常見的是諧波濾波器及其以后部分的打火。

例如:倒頻后加高壓，加激勵時反射功率過荷掉高壓，反射功率過荷指示燈變紅。

原因:諧波濾波器故障(電感滾輪脫落或者電感電容不同調)。

分析:如圖4諧波濾波器是高末屏網絡后的一個VHF低通濾波器，兩個盤香電感和三個真空電容是同調的，正常情況下，其輸入輸出阻抗保持為75Ω。若高末輸出網絡匹配良好，與天饋線匹配也較好時，反射功率是較小的。當短路輪脫槽或因機械原因，某一元件不同調等原因，其輸入輸出阻抗就可能偏離75Ω純阻較遠，產生反射，當達到一定的反射功率時，將引起過荷掉高壓。

參考文獻:

[1]魏瑞發,陳錫安著.《脈階調制設備》.

[2]郭寶璽著.《大功率新型短波發射機射放技術》.

[3]王延輝編輯.《DF100A及418E/F系列發射機維護圖冊》.