全固態(tài)PDM10kW中波發(fā)射機(jī)改頻研究

高亞芳

摘 要 隨著廣播電視行業(yè)的快速發(fā)展，全固態(tài)發(fā)射機(jī)在電視節(jié)目轉(zhuǎn)播中已經(jīng)取得了普遍的使用，而隨著廣播電視節(jié)目的增加，對現(xiàn)有發(fā)射機(jī)頻率進(jìn)行改頻也在逐漸的展開，本文就PDM10kW中波發(fā)射機(jī)的工作原理及其高頻過程加以詳細(xì)的闡述，希望對相關(guān)轉(zhuǎn)播電視臺有借鑒意義。

關(guān)鍵詞 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)；PDM10kW；帶通濾波器；高頻激勵器；調(diào)諧回路

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）176-0072-02

近年來，我國對PDM以及PSM等全固態(tài)發(fā)射機(jī)得到了普遍的使用，從而使各地的電視轉(zhuǎn)播得到了很好的發(fā)展，但是隨著電視轉(zhuǎn)播量的不斷增加，從而使得各個頻率需要重新加以分配，因此改頻工作也逐漸的得到了展開。此次將10kW的PDM發(fā)射機(jī)的頻率由936kHz轉(zhuǎn)變的603kHz，其發(fā)射功率依舊為10kW，以此來達(dá)到本臺電視轉(zhuǎn)播的需求。

1 改頻部分的工作原理概述

高頻激勵器作為整個發(fā)射機(jī)射頻的信號源，射頻信號通過調(diào)諧回路將信號進(jìn)行過濾，獲得非常純凈的正弦波形式的頻譜，之后對其進(jìn)行輸出放大至中間放大器。而中間放大器的末端為丁級放大器，其輸出形式為方波，在將其利用調(diào)諧回路轉(zhuǎn)變?yōu)檎也?，輸送?6個高頻放大器內(nèi)。調(diào)諧回路是將L1和C1經(jīng)過串聯(lián)得到的，其工作頻率為無損狀態(tài)時，其波形將達(dá)到最大幅度。在電容C2上將L2進(jìn)行并聯(lián)，此時感抗和容抗將會抵消，從而實現(xiàn)純阻負(fù)載，中間放大器便可以利用小電流將功率放大器進(jìn)行推動[ 1 ]。帶通濾波器是通過帶通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，實現(xiàn)阻抗變換，該負(fù)載阻抗一般在50Ω左右，L2與C2并聯(lián)對工作頻率進(jìn)行諧振，L1與C1串聯(lián)對工作頻率進(jìn)行諧振。而阻抗微調(diào)電路將是L3、C3和L4、C4兩組串聯(lián)臂以及L5、C5一個并聯(lián)臂構(gòu)造成一個T型網(wǎng)絡(luò)。L3和L4主要是是反射功率降低至零，同時具有防雷作用。L5和C5對3次諧波加以諧振，從而對該發(fā)射機(jī)的諧波度加以提升。

2 改頻主要步驟

2.1 帶通濾波器方面的調(diào)整

整個改頻工作中最為關(guān)鍵的部分便是對帶通濾波器實行調(diào)整，其將會對整個法設(shè)計的性能指標(biāo)以及工作效率有著最為直接的影響。

第一，對三次諧波濾除進(jìn)行調(diào)整。將圖1內(nèi)的D點加以斷開，改為LRC電橋進(jìn)行連接，在F點將原頻率為603kHz調(diào)整至1809kHz。通過RS-LS檔，對L5中的短路夾位置進(jìn)行調(diào)整，令LS讀數(shù)為0，從而使L5與C5所具有的串聯(lián)諧振為1809kHz，本次調(diào)整的目的是避免發(fā)射機(jī)3次諧波導(dǎo)致的干擾。最后對短路夾位置加以固定，重新連接D點[ 2 ]。

第二，對T型匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整。將C點和E點斷開，是E點處對地連入一個50Ω的電阻，并將LRC電橋與B點進(jìn)行連接，保證頻率為603kHz。通過R-L檔對L3電感進(jìn)行調(diào)整使其調(diào)取至虛部是0處，對L4電感進(jìn)行調(diào)取至實部是50Ω處。對L3、L4旋鈕的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證T型網(wǎng)絡(luò)在50～0的讀數(shù)范圍。將L4、L5和C5作為T型阻抗內(nèi)的微調(diào)電路，這是由于天氣等變換將會使負(fù)載阻抗出現(xiàn)一定的偏差，利用微調(diào)可以使發(fā)射機(jī)恢復(fù)至正常工作狀態(tài)。

第三，對帶通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整。將B、C點進(jìn)行斷開，在B點處添加603kHz頻率的信號，令LRC電橋處于Cp-Rp檔處，對L2的1端點進(jìn)行調(diào)整，保證L2與C2進(jìn)行并聯(lián)諧振在頻率為603kHz處，對L2的1端點進(jìn)行旋緊，將B、C兩點恢復(fù)至原位。再將電橋調(diào)整至R-X檔，將其連接于L1輸出端，對L1、L2的2端進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整A點阻抗為30.46-j5Ω[ 3 ]。

2.2 高頻激勵

先依照發(fā)射機(jī)調(diào)整頻率對晶體振蕩器進(jìn)行替換，將晶體振蕩器更改為603kHz的頻率，通過V1、C3、C5、L3、C4以及L4構(gòu)造成具有雙回路的調(diào)諧放大器，對其進(jìn)行調(diào)整到調(diào)諧603kHz的頻率，如圖2所示。調(diào)諧回路與R8和R9電阻進(jìn)行并聯(lián)，從而使回路中的Q值得到降低，作為耦合電容的C4，C4的值由回路耦合度來對其進(jìn)行決定，該電路所具有的頻率選擇性大致是矩形，因此極易輸出更純的正弦波，同時可以有效的抑制干擾。對分頻器中的分頻開關(guān)進(jìn)行BCD碼展開設(shè)置，能夠?qū)Ψ诸l數(shù)的不同位置進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)設(shè)置是603kHz頻率的載波時，因其是9kHz的67倍頻率，因此將S2設(shè)置成0000、S3設(shè)置為0110以及S4設(shè)置為0111便可以實現(xiàn)。此時射頻輸出便是要求的603kHz形式的載頻信號[ 4 ]。

2.3 中間放大器

將示波器與中間放大器輸出端進(jìn)行連接，對中間放大器輸出的電平進(jìn)行調(diào)節(jié)，是中間放大器生成的方波能夠?qū)崿F(xiàn)完美的對稱，擁有良好的對稱性對于調(diào)諧回路可以過濾出較為純正的載波有著非常重要的作用。

2.4 調(diào)諧回路

如圖3所示，把16個功放中的保險絲全部撤掉，再把中放回路中的A點斷開，將其連接于高功率低阻值的R上，從信號輸入端向其中加載603kHz的信號，此時將中間放大器的主電源進(jìn)行斷開，將其連接在穩(wěn)定電源上，并將低壓開關(guān)打開。通過示波器對電阻R上存在的波形加以觀察，將以往的936kHz所采用的C1與L1均進(jìn)行更換。對L1與T1進(jìn)行調(diào)整，保證示波器所顯示的是最大波形，此時的示波器數(shù)值是3.6VP-P。這時的調(diào)諧回路大致處于諧振點。關(guān)機(jī)，將電阻R拿下，重新接上A點，斷開穩(wěn)定電源，講16個功放中的保險絲重新旋緊。對于調(diào)諧回路中的L2進(jìn)行調(diào)整，L2和功放、調(diào)制的等效電容進(jìn)行并聯(lián)實現(xiàn)對載波頻率進(jìn)行諧振，目的是將諧波分量加以濾除，將放大器中的負(fù)載阻抗以及功放輸入阻抗轉(zhuǎn)化為純阻，從而使放大器可以利用較小電流將所有的功率放大器進(jìn)行推動[ 5 ]。

2.5 整機(jī)加載

對發(fā)射機(jī)進(jìn)行加載開機(jī)之后，不斷地提升功率，對中放電流以及示波器中的Vgs值加以仔細(xì)觀察。對調(diào)整控制取樣處以及反射表和入射表進(jìn)行重新設(shè)置。當(dāng)滿功率載波進(jìn)行測試發(fā)射機(jī)性能，全部監(jiān)測點在長時間內(nèi)不發(fā)生改變，便可以說明發(fā)射機(jī)已經(jīng)全部調(diào)整完成。

2.6 改頻注意事項

第一，要想保證調(diào)整的精確度，調(diào)整輸出過程應(yīng)該出在不存在電磁干擾的前提下進(jìn)行，可以在夜晚周圍的電臺播音結(jié)束之后的展開調(diào)整，此為最佳的調(diào)整時間。第二，必須做到確保生命安全以及設(shè)備安全。在對輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整時，一定要將天線和大地進(jìn)行連接，從而防止受到天線感應(yīng)周圍存在的電磁波而導(dǎo)致高頻電流的出現(xiàn)。而且還要規(guī)避在改頻過程中由于人員錯誤操作導(dǎo)致的儀器以及設(shè)備的損壞。第三，選取適當(dāng)?shù)脑骷?。將工作頻率由高頻向低頻調(diào)整，一定會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)電感量存在的不足，對于選取何種元器件將是重點內(nèi)容，對此可以采取加大電容量的形式，不僅可以降低費用，而且占據(jù)空間較小[ 6 ]。

3 結(jié)論

經(jīng)過此次改頻之后，不但對原有的高頻發(fā)射機(jī)具有的系統(tǒng)資源加以有效的利用，同時也是整個改頻工作獲得了成功。本次改頻工作自元件的更換以及系統(tǒng)的調(diào)試，再到最后的改頻播出，通過正確的技術(shù)分析以及方案論證，改頻后整個發(fā)射機(jī)所有指標(biāo)均能滿足設(shè)計要求，在實際使用過程中，發(fā)射機(jī)性能穩(wěn)定，指標(biāo)測試較好。

參考文獻(xiàn)

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