DF100A 100kW PSM短波發射機射頻放大系統原理及故障處理分析

薛虎

（國家新聞出版廣電總局654臺）

DF100A 100kW PSM短波發射機射頻放大系統原理及故障處理分析

薛虎

（國家新聞出版廣電總局654臺）

本文首先對DF-100A型100kW PSM短波發射機進行了分析，其次對它的射頻放大系統的原理進行了進一步的分析，最后總結了幾類典型的發射機故障及重點部位的檢修方法，為發射機能夠穩定的運行，提供了有力的技術支持。

DF100A 100kW PSM短波發射機射頻放大系統故障處理

DF-100A型PSM短波發射機是我國制造，采用PSM技術的新型100kW短波發射機。它的射頻放大系統引進了國外一些先進的技術和工藝。通過幾年的運行試驗發現，過了磨合期后該種型號發射機維護量少，運行比較穩定。穩定的運行得益于射頻防大系統的成功設計。該種機型大量的應用在各基層臺站，為了在日常維護和故障處理中得心應手，很有必要對射頻放大系統根據功能劃分進行深入的研究和探討。

1 DF-100A型100kW PSM短波發射機簡介

PSM技術，全稱脈沖階梯調制技術（plus step modulation）。就是將受直流和音頻信號控制的反映音頻信號變化規律的階梯高壓電源送到射頻被調級。來產生被音頻信號調制后的載波信號，即調制信號。它有著穩定性好，效率高，價格低廉等優點。因此，被廣泛應用在新型短波發射機的調制級電路中。

經過幾年的工程實踐，我們的技術人員已經掌握先進的PSM技術。在90年代末期。生產出了國產樣機，不久投入批量生產。國產的100kW PSM短波發射機命名為DF100A型。該機型已經成為100kW級發射機的主力機型。因此本文就這種機型來分析它的射頻放大系統的工作原理及故障處理。

2 射頻放大系統

DF100A型短波發射機射頻系統由頻率合成器、射頻增益控制放大器、射頻寬帶放大器、高前級放大器、高末級放大器、屏極網絡和平衡不平衡轉換器組成。DF100A型短波發射機射頻系統方框圖如圖1所示。

圖1 DF100A型短波發射機射頻系統方框圖

2.1 頻率合成器（Synthesizer）

主要應用美國麻省生產的PTS040型頻率合成器，主要指標有：輸出頻率：0.1～40MHz；分度可選 0.1～100kHz；輸出阻抗 50Ω 電壓為 1Vrms；頻率穩定度3×10-9/日或10-8/日任選。實現功能：預選10個頻率；采用TTLBCD碼控制，可實現手動控制或遙控；IEEE接口標準。可以通過對頻率合成器的控制實現發射機倒換頻率。目前也有部分發射機應用國產的頻率合成器。指標和功能基本相同，穩定性稍差。

2.2 射頻增益控制放大器（RF Gain Control Amplifier）

實現功能：通過控制面板上可變電阻增加或減少射頻增益；通過監控末前級（IPA）的陰流和高末級（PA）的柵流的變化自動調節由頻率合成器輸出的射頻電平。

2.3 寬頻帶放大器（BBA——Broad Band Amplifier）

本機采用的寬帶放大器主要指標如下：頻率范圍0.3～40MHz，輸出功率200W，功率增益37～55dB，最大輸入電平50mW，輸入/輸出阻抗50Ω，直流供電28VDC 14A（200W輸出），冷卻方式強制風冷，輸入/輸出接口N型插頭。

2.4 高前級放大器（IPA）

末前級采用單只4CX3000A型陶瓷四極電子管接成柵地電路，強制風冷。這種接法為固態電子管提供了一個很平坦的寬帶負載，無需中和。末前級的板調電路是常見的并聯槽路，通過3C21和末級射頻放大電路的控制柵極實現電容耦合。

2.5 高末級放大器（PA）

末級采用單只4CV10000C型陶瓷四極電子管接成陰地電路，蒸發冷卻和強制風冷。屏極與簾柵級受PSM同調。在發射機的工作頻率范圍內的較高頻段，末級功率放大需要約1kW的射頻推動電平，而在較低頻段需要約500W。應用了全橋式電路實現寬頻帶中和，使發射機穩定工作。末級功率放大采用高電平調制，調制電壓直接加在屏極上，這樣能按準確的比例關系為屏極和簾柵極提供調制電壓。

2.6 屏極網絡

屏極輸出網絡為Π Γ Τ網絡，分別做調諧、耦合和諧波濾波用。Π網絡是主要是實現調諧的功能。Γ網絡是主要是實現負載匹配的功能。T網絡是主要是實現濾波的功能。在T網絡輸入處裝有入射波和反射波取樣，用于入射功率和反射功率的指示和失配保護。

2.7 平衡轉換器（BALUN）

平衡轉換器通過發射機控制面板上的調諧旋鈕來控制7C1和7C2進行調諧。實現了75Ω單邊輸出轉換為300Ω平衡輸出。平衡轉換器最低能夠工作在電壓駐波比為2：1。

2.8 假負載

假負載是為了便于判斷故障和考驗發射機的性能，代替天線系統作為發射機的負載。它的特性阻抗為300Ω，輸入功率為150kW。

3 典型故障實例解析及處理

故障例1：

故障現象：試機時，加高壓后，高末調諧不正常，處于失諧狀態。打開三單元射頻機箱前門，觀察高末調諧馬達驅動組件，發現3A3驅動馬達轉到低限位置而不能返回，將機器倒至6頻道后現象依舊。

故障原因：該發射機調諧部分采用差動比較電路，當3A3 R2卡死在低限位后，放大器U1始終輸出正電壓，使功率放大器U2始終輸出+28V直流電壓，導致電機單向轉動，不能返回，加高壓后高末失諧。

處理方法：更換3A3隨動電位器R2。

處理實效；加高壓試機正常。

故障例2：

故障現象：倒頻時，允許調諧燈不滅，檢查發現3L12頂棒不到位。

故障原因：

（1）由于短路棒傳動裝置下沉造成。

（2）驅動導軌位置偏差。

（3）傳動裝置行程限位片過緊，卡死限位，產生誤保護。

（4）頂棒馬達驅動板壞。

（5）頂棒驅動電機炭刷過緊。

處理方法：

（1）可用手立即轉動絲杠使短路棒到位。停機后，將頂棒傳動裝置進行調整。

（2）更換馬達驅動板。

處理實效：處理后試機正常。

4 結語

綜上所述，通過對DF-100A型PSM短波發射機的分析，提高對該機型射頻放大系統的認識和理解，總結實際工作中遇到常見故障時現象及處理過程，更加深入認識到PSM射頻系統的工作原理。

[1]張紅軍.DF100A短波發射機諧波濾波器工作原理及裝調和故障恢復方法.現代廣視無線技術.2004，6（30）：33～35.

[2]孫慶有，李煥忠,等.廣播電視發送技術（第一冊）.北京：人民郵電出版社，2001.

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2016-4-26