DAM 10 kW中波廣播發(fā)射機射頻放大器的原理及維護

嚴廷成

廣電技術人員通過對國外廣播技術的消化和吸收，立足國內資源，經過幾十年的發(fā)展，已掌握了大功率DAM發(fā)射機的制造技術，其成本的不斷降低為大規(guī)模推廣、普及創(chuàng)造了條件。其中，DAM 10 kW中波廣播發(fā)射機以音質美、效率高、運行與維修成本低且工作穩(wěn)定可靠，成為我國中波廣播發(fā)射機的主要設備，在廣播事業(yè)高速發(fā)展中發(fā)揮了十分重要的作用。對于數字信號的處理，一般包括對前級信號的采集、處理和數字化處理。由于采集的信號一般較為微弱，那么前級數據采集系統及中途的A/D轉換都需要對信號進行放大處理。因此放大器在電路設計及數字化處理中就顯得尤為重要。本文著重闡述射頻功率放大器的工作原理、維護重點及中波廣播發(fā)射機日常檢查和檢修。

1 射頻放大器工作原理

1.1 基本工作原理

射頻放大器由緩沖放大、預驅動放大和驅動放大組成。其中預驅動放大級工作于半橋狀態(tài)。每個半橋的射頻放大器模塊都有兩個MOSFET管組成，它屬于電壓開關型電路。半橋電路由兩個場效應管組成，對直流而言，兩管和電源是串聯的，循環(huán)交替導通或截止，就像開關一樣。當LC處于串聯諧振時，流過負載的電流基本上是基波，因此，負載上的電壓仍是正弦電壓。D 1、D2管是齊納二極管，對MOSFET管的輸入進行保護，以免瞬間的過激電壓燒壞管子。

1.2 全橋式功放

射頻功率放大版采用了4個MOSFET管構成一個H型橋式開關放大器，此放大器有半橋和全橋兩種工作方式。射頻功率放大器是全橋工作方式，它在射頻信號的相位決定下只有2個場效應管同時通或斷。在射頻信號的正半周時，Q2和Q4截止，Q1和Q3導通，在射頻信號負半周時，Q2和Q4導通而Q1和Q3截止。輸出是一個雙向矩形波，與變壓器串聯的電容器，在工作頻率下容抗很小變壓器的初級電壓也是雙向矩形波，次級的電壓波形也是矩形波，幅度和相位視變壓器的匝數和繞向而定。

1.3 射頻功率放大器ON/OFF控制電路

發(fā)射機工作時，射頻功率放大板的開、關受調制編碼信號的控制，當控制信號是低電平時，控制電路讓驅動信號順利地加到下面兩個MOS管Q3、Q4的柵極上，Q3、Q4能在驅動信號的激勵下正常的開通和關斷，功放板“開通”。當控制信號是高電平時控制電路就不讓驅動信號加到Q3、Q4的柵極上，Q3、Q4始終處于關閉狀態(tài)。因此不管是Q1還是Q2導通，都沒有電流流過負載T，射頻功率放大板關閉。由T感應的射頻高壓則通過Q1、Q2中導通的MOS管和關斷的MOS管內部集成的二極管以及C1—C4形成閉合回路。

1.4 射頻功率合成器

3塊合成母板背面的磁環(huán)線圈自上而下排成一列，作為功率合成器的初級，一根銅管貫穿與磁環(huán)的中央，并于U型罩形成合成器的次級，對所有射頻功放單元來說與功率合成器的次級是互相串聯的。銅桿的上端接驅動合成母板的接地銅塊，下端是功率合成器的輸出端與網絡柜相連，功率合成器的外殼里有一個U型罩，即保護功率合成器，也是射頻匯流的通路。設備運行時必須給U型罩罩上擰緊螺絲。需要特別注意的是，發(fā)射機工作時功放模塊必須全部到位，即使有損壞的模塊也必須全部插上，否則會造成磁環(huán)線圈打火或者使磁環(huán)爆裂。

2 DAM 10 kW中波發(fā)射機的日常檢查和檢修

2.1 定期檢查

指標性能的測試需要進行定期的檢查，發(fā)現設備有異樣的時候，必須采取必要的措施，進行預防性的維修，日常的檢查要保持周期性的記錄，測試檢查后，數據將作為后期保障維修的重要數據。

2.2 周期性檢查與重點性檢查相結合

周期性檢查與重點性檢查要結合起來，DAM 10 kW發(fā)射機具有功率大、穩(wěn)定性強的特點。做好日常測試和防腐蝕的工作，周期性檢測的目的就是對整體設備進行大電流的點和高電壓點進行檢查，接插件必須插緊和插好，維護和檢查要有重點、有周期性。

2.3 緊固天饋線和網絡接線

對天饋線和網絡接線等進行大接點的緊固，固定要用螺絲，對網絡和天饋線的檢修不能改變網絡連線的形狀和位置，避免由于位置的變化而使網絡變動。檢修和維護的方法是通過檢修維護中常用的看、聽、聞和測等方法進行的。設備的工作狀態(tài)如果有異常，就要查看部件及螺絲的情況，檢查器件有無異常響聲或氣味，檢修的時候用萬用表或示波器等測試發(fā)射機的數值。

3 DAM 10 kW中波發(fā)射機的維護維修重點

3.1 定期對功放模塊進行除塵

武威中波廣播轉播臺地處沙漠邊緣春季風沙較大模塊吸附較多的塵土后會形成保溫層，不利于散熱，影響模塊的使用壽命。拔下模塊后，應先用小刷子刷去塵土，再用吹塵器吸，保證清潔得更徹底。

3.2 經常檢查模塊的工作狀態(tài)

經常檢查模塊的工作狀態(tài)，若有損壞應及時更換，拿取模塊的手應先與金屬物體接觸，盡量不要觸及G極，以防人體靜電擊穿場效應管。更換時場效應管與散熱器之間的絕緣橡膠一定要墊好，避免柵極與散熱器之間形成短路，損壞模塊。焊接時絡鐵溫度恒定時，應切斷絡鐵電源再進行焊接，避免在線路板上形成虛焊和連焊現象。

3.3 模塊恢復時應沿插槽平穩(wěn)推進

模塊恢復時應沿插槽平穩(wěn)推進，切勿用力過猛造成接觸簧片損壞和變形。射頻功率合成器的磁環(huán)和線圈也應定期檢查線圈有無打火磁環(huán)有無爆裂等情況。

3.4 檢查風機狀態(tài)

風機工作是否有異響，風扇葉片塵土蓄積的程度都應作為經常性的工作去做。風機工作異常、風道堵塞會使風量變小造成模塊發(fā)熱甚至損壞。檢查風機接點是否有異物纏繞、翻轉是否靈活，以免產生風機故障造成發(fā)射機的停播。

4 結語

設備維修維護是一個長期細致的工作，需膽大心細，避免誤操作而產生二次損壞。當然設備故障的產生是由多方面的原因造成的，有其普遍性和多元性，為了保證設備的高效穩(wěn)定運行，應開展預防性維修、維護工作，與周、月、季檢修結合起來，提高維護質量和維修效率。

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