DF100A型PSM 100kW短波發射機原理簡介及技改思索

曹國棟

（國家新聞出版廣電總局六五四臺 新疆省呼圖壁縣 831201）

DF100A型PSM 100kW短波發射機原理簡介及技改思索

曹國棟

（國家新聞出版廣電總局六五四臺 新疆省呼圖壁縣 831201）

DF100A型PSM 100kW短波發射機原理的分析，并且進行自動調諧系統的改進，促進機房發射從傳統的人工模式中解脫出來。建立一個更完善、更準確、更科學的信息化控制模式，減少勞動量，減少人為故障，將值班員從機房解放出來，從而實現“有人留守，無人值班”的工作模式。

DF100A型PSM 100kW短波發射機；原理簡介；技改

1 PSM 100kW短波發射機原理

PSM（pulse step modulation）廣播發射機的射頻系統與乙類屏調機或脈寬調制發射機完全相同。其區別仍在于調制器部分，PSM發射機將調制器和高壓電源合二為一，高壓電源是由48個串聯的低電壓整流器組成，低電壓整流電源通常又叫做功率模塊，，每個功率模塊是由單獨的電子幵關IGBT進行通或斷控制的，而IGBT的開關狀態又是由直流或音頻調制信號決定的，這樣被直流和音頻信號控制的反應音頻信號變化規律的階梯高壓電源送到射頻被調級進行屏級調制。psm調制器是固態化的新型調制器，l00kW psm短波發射機的高壓電源一般由48個模塊組成，為了使各模塊具有基本相同的壽命，48個功率模塊是被調制器控制著循環工作。

100kW PSM短波發射機都采用脈沖階梯調制技術，載波輸出功率為100kW，可在3.2～26.1MHZ頻段范圍內使用，具有調幅A3E和單邊帶調幅H3E或R3E功能。DF100A型100kW PSM短波發射機主要由控制系統、調諧系統、冷卻系統、電源系統、射頻系統和調制器控制器系統構成。控制系統生要為發射機提供低壓配屯控制、燈絲控制、高壓控制、指示燈和過荷監測功能。調游體統具冇對3.2～26.1M11Z內任何頻率進行調諧的能力，發射機共有10個預置調偕通道，當選擇某一個預置調諧通道，遙控系統會自動提取預置頻率及8路預置調諧數據，使高前級射頻放大器預置到位，高末級射頻放大器預置到位，諧波濾波器預

置到位，平衡轉換器預置到位。冷卻系統包括風、水、熱交換器、風機、冷卻水條和氣水分離箱以及在熱交換器和發射機主機組之間的連接管道，為射頻系統及電源系統等部位冷卻散熱。偏置電源系統中三相380V主電源送至高壓開關柜后一路經過低壓分配變壓器送至電源系統，其中1PS7為自動增益控制器和寬帶射頻放大器供電。1PS6中的-150V、500V、4000V分別為高前級射頻放大器的控制柵一陰極、陰極、屏極提供電源，確保高前級正常工作。1PS5為高末級射頻放大器提供控制柵偏壓，800V簾柵壓送至高末級簾柵極，另一路經過兩個調制變壓器為發射機提供高末屏極電源，高末屏極電源采用PSM技術，全稱脈沖階梯調制技術，將調制器和高壓電源和二為一，高壓電源是由48個串聯的低電壓整流器組成，低電壓整流器通常叫做功率模塊，每個功率模塊是由單獨的電子開關IGBT進行通或斷控制的，而IGBT的幵關狀態又是由經過調制器控制器系統決定的，這樣被直流和音頻信號控制的反應音頻信號變化規律的階梯高壓電源經低通濾波器濾除階梯紋波，送到射頻高末屏極，調制器控制器的音頻信號經調制器控制器加工成含有音頻和直流特點的復合信號后，通過96條光纜，對調制器中的48個功率開關模塊進行控制和檢測。PSM輸出14kV高壓送至高末級屏極，確保高末級正常工作。

2 DF100A型PSM 100kW短波發射機技改方案

廣播行業的迅速發展對PSM 100kW短波發射機功能提出了更高的要求，PSM 100kW短波發射機自動化的實現，能降低值班人員的工作強度，實現廣播播出質量及效果的提高，能夠滿足當今廣播行業的需要，而科技水平的提高給短波發射機自動化功能的實現提供了契機。

PSM 100kW短波發射機自動化系統自動化功能的實現，需要硬件支持外還需要應用軟件驅動相關硬件工作。馬達是整個短波發射機自動化系統的重要硬件，但自動化真正對馬達的控制還是要靠軟件來完成。在實際的控制過程并不是那么簡單，為了實現快速高精度的控制在軟件中可設計了兩種馬達驅動方法：快速驅動和脈沖驅動。

2.1 快速驅動

先計算機D/A輸出卡輸出了一個高的固定電平，在通過馬達的放大，使馬達高速的達到預定值的過程，稱為快速驅動，也是一種非常簡單的控制方法。特點：在長距離驅動并且驅動精度要求不高的時候，就會運行快速驅動，比如例如倒頻時會先用快速驅動到預定位置附近。由于快速驅動是在精度要求不高時啟動，它存在著無法滿足自動調諧的精度要求，精確度低的缺點。

2.2 脈沖驅動

通過利用脈沖產生的電平，使馬達精確的啟動，并能準確而快速的達到指定位置的控制方法稱為脈沖驅動它能準確地驅動馬達到達指定的位置的原因，在于他按勻速前按以步進的方式控制著馬達。特點：在短距離驅動并且驅動精度要求比較高的時候，就會運行脈沖驅動比如在在倒頻操作時，馬達驅動需要到達更精確的位置，實現自動調諧和系統根據表值進行精確調諧時，就先需要快速驅達始馬達到預定的位置后，在用脈沖驅動到更精確的位置脈沖驅動。

在設置自動化軟件中，增加了脈沖驅動的參考功能，是為了更好的實現脈沖驅動，也是為了實現更精確的脈沖驅動來控制電機的運轉。通過設置順時針轉向對應為向，逆時針轉向對應向右，力度對應的是驅動電平，而步長對應的則是驅動的時間的方式，實現了各路電機左右轉向時的驅動電平和驅動時間為了確保電機的正常驅動并驅動到位，必須先設置此參數，再運行自動化驅動電機，因為脈沖驅動的運用幾乎存在所有的電機控制部分在設置脈沖驅動參數時，為了達到自動化系統的最佳效果，必須非常合理的設置每路電機的脈沖驅動參數，否則將直接影響到自動調諧的準確度，和調諧時的各項時間，由此可見此參數的設置非常關健，并且此參數也是一組非常重要的參數在不更換或者維修電機傳動機構的情況下，此參數只需第一次設置成功后，就不需要改動，并不會給實際操作帶來不便。

PSM 100kW短波發射機自動化的實現，脫離傳統的人工操作模式，并能降低值班人員的工作強度，實現廣播播出質量及效果的提高，大大滿足當今廣播行業的需要，并且為提高短波發射機工作效率奠定了堅實的基礎。

[1]史寧.DF100A100kWPSM短波發射機射頻放大系統原理分析及故障處理[D].吉林大學，2009.

[2]孔德意.DF100A型短波發射機自動調諧控制的工程實現[D].南昌大學，2009.

[3]張光輝.一種高線性寬帶超短波發射機的研制[D].電子科技大學，2013.

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1004-7344（2016）02-0282-01

2015-12-22