哈里斯（Z10CD）10kW調頻發射機功放組成及ISO故障檢修一例

練偉鋒

1　功放組成

1.1　PA功率放大和IPA功率放大模塊組成

哈里斯（Z10CD）10 kW調頻發射機由16個PA功放和2個IPA功放模塊組成，所有功放模塊相同且支持熱插拔，出現故障時可直接替換。每個功放模塊是由相互獨立的射頻放大器組成，且每個射頻放大器有2個MOSFET器件固定在小型散熱器上，每個功放能夠提供400 W的功率。功放模塊直接插在隔離的合成器上，當負載達到匹配和環境溫度低于50 ℃時，每個功放可產生最大850 W的輸出功率。

IPA（中功放）由2個標準的功放模塊組成，這2個子模塊采用單邊工作模式為5 kW功放組合提供功率放大驅動,并且每個5 kW功放組合都有1個IPA功放用作備用。

1.2　射頻合成

每個PA功放在一個微型的8路三維隔離合成器中合成，在每個5 kW功放組合中有2個8路合成器，8路合成器輸出到一個3 dB合成器中合成，2個5 kW功放組合最后輸出在另一個3 dB合成器中合成10 kW射頻輸出。

1.3　PA控制器板

哈里斯（Z10CD）10 kW調頻發射機有4個PA控制器，利用微處理控制器給主控單元提供控制信息。每個PA控制器控制8個PA功放，PA控制器通過調節PA功放的柵極偏壓來控制PA功放的導通或截止。通過測量PA功放和隔離電阻的狀態，可以進行故障監測。合成器隔離開關控制，與PA功放相鄰，并受其控制，在出現故障時由另一個PA控制板封鎖PA功放輸出。隔離開關和隔離電阻位于機器內Z平面邊上的隔離板上。

2　功放ISO故障檢修一例

2.1　故障現象

機器主控面板上FAULT故障燈亮，顯示屏提示故障類型為：B7_ISO

2.2　故障分析

提示ISO故障是由于功放隔離電阻溫度過高。150 ℃是隔離負載電阻的故障閥值，這些電阻位于5 kW功率合成板兩邊的隔離板上，正常情況下，隔離電阻存在微小的電流，并工作于4～100 ℃。如果在四個一組的放大器組中，跟隔離電阻相接的放大器與其它三個放大器比較，存在相位或者幅度差異，那么電阻會吸收不平衡因數，同時它的溫度會升高。不平衡越厲害，溫度上升得越高。每個電阻都接有一個特殊環氧樹脂制成的熱敏電阻來感應溫度，當超過150 ℃時（或者預測值將超過150 ℃時），故障記錄會登記為“A，B，C或在D#_ISO”故障（這里的#號可為數字1-8）。故障提示為B7_ISO，說明是B7位置的功放隔離電阻溫度過高。

出現這種情況一般是該功放的功放管BLF177燒壞，也有可能是漏極的云母電容JK9715燒壞。

2.3　故障處理

（1）在診斷顯示屏上查看B7功放參數，發現電流為OA，正常電流值應為8～10 A，查看電壓值為-18 V，正常電壓值為-0.9 V，初步判斷是B7功放出了問題。（2）先對故障進行復位處理，看故障是否屬于系統誤檢測。（3）復位后故障提示依舊，需進一步確定B7功放是否燒壞，找到B7功放并拔下（本機支持熱插拔功能），將它與A7功放對調位置，發現故障提示變為“A7_ISO”，而B7功放不再提示故障，這時可以準確判斷是原B7功放故障。（4）拆下故障功放面板，發現部分微帶電路板被燒壞，先用酒精清洗干凈后再進行補焊，然后用萬用表測量功放管，通過比較阻值的方法判斷是功放管BLF177燒壞，更換相同型號的功放管后，此時還應對周邊的電容電阻進行測量，看是否還存在其它燒壞，經測量后還發現漏極的電容，型號是JK9715（容量為1000 PF，耐壓為200 V）的電容也燒壞了，隨即進行更換，經再三測量無異常后，進行重新安裝試機。（5）開機后發射機沒有再出現故障提示，運行一段時間，再查看B7功放參數，發現電流為9.5 A，電壓為-0.9 V，溫度為54 ℃，其他參數顯示都正常，故障功放已恢復正常使用。

3　結語

當出現ISO類型的故障提示時，基本上都是功放出了問題。維修功放時，可能大多數都是功放管BLF177燒壞，但周邊的云母電容（102 J﹑200 V）也可能會燒壞，或者有時也可能僅僅是電容燒壞而功放管并沒有燒壞，所以在維修過程中需進一步判別更換，還需注意的是，更換功放管時人體也應先進行放電處理，因為人體靜電可能會擊穿新的功放管，必須謹慎，以免造成不必要的損失。

美國哈里斯公司生產的（Z10CD）10 kW調頻全固態發射機，性能運行穩定，維護工作量小，故障率低，所謂三分機器，七分保養，只要平時維護工作做到位，主要包括定期清潔，定期對機器溫度﹑電流﹑電壓﹑風道等工作狀態進行監測，使機器長期安全﹑穩定正常運行，這樣故障就會很少發生。