3 kW全固態PDM中波發射機的改頻實踐

黃耿希

根據上級部門的規劃，廣東省澄海中波轉播臺一部哈廣生產的3 kW全固態PDM中波發射機載波頻率要從1 170 kHz改頻到747 kHz。改頻主要針對與發射機載波頻率密切相關的射頻系統進行改動，調整過程遵循從射頻激勵到發射極末級輸出的原則。

1 頻率合成振蕩器的調整

調整時，先從三路不同段位壓控振蕩器（VCO）中選擇一路工作，其工作狀態由6位撥動開關S1預置。要把載波頻率1 170 kHz改到747 kHz，首先要設置頻率合成振蕩器板上分頻器的分頻，調整如下：（1）選擇VCO2預置壓控振蕩器的載波頻段為720～1125 kHz，即S1的3、4位接通，其余斷開；（2）設置分頻器的分頻比，把8位撥動開關S2的狀態為01010011，對應其工作頻率747 kHz；（3）調整完成后通電，讓射頻激勵器工作，發射機前門的頻率計數器應顯示工作頻率的讀數，校對頻率準確度和穩定度。將示波器測試探頭接在頻率合成振蕩器板上的X4-8處觀察波形，此時射頻激勵信號應為幅值是4.5 VP-P的方波。改頻相關示意圖，如圖1所示。

圖1 改頻相關示意圖

2 前置放大器的調整

如圖1（a）所示，前置放大器輸出的射頻信號經高頻變壓器T4的次級輸出，再經過串、并聯諧振回路將射頻信號加到功放板的射頻輸入端。C15和L7組成的串聯諧振回路對發射機的工作頻率構成串聯諧振，此時電流最大。3 kW發射機共有六塊功放板，每塊功放板中有8只場效應管，每只場效應管G、S間的輸入電容約為2 000 P，折合到功放輸入變壓器初級的輸入電容約為80 P，因此3 kW發射機所有功放板等效而成的總輸入電容約為3 840 P，該等效電容與L8構成并聯諧振回路。那么，當工作頻率在747 kHz時，L8的理論值約為11.83μH。

調整時，先取下六塊功放板上的保險管F1、F2，此時發射機沒有功率輸出，再按“開機”鍵上高壓，將示波器探頭接在前置放大器上L7和L8的連接處觀察波形，調節L7，使波形良好且顯示幅度最大，即C15、L7串聯諧振于載波頻率。然后，調節L8到諧振點，也使幅度最大。經過以上調整后，確保功放板上無器件損壞，調節T4次級中心抽頭使射頻幅度在80 VP-P左右。

3 輸出網絡的調整

圖1（b）為3 kW全固態PDM中波發射機輸出網絡原理圖。L2、C4、L3、C5組成帶通濾波器，作用是完成射頻放大器產生的基波電壓的輸出，濾除雜波。由L4、L6、L5、C6組成T型阻抗匹配網絡用于發射機和天調網絡系統的匹配，將饋線阻抗調整為功率合成器的輸出阻抗。其中，L5、C6為三次諧波陷波器，工作于三次工作頻率，濾除三次諧波。

發射機工作頻率由1 170 kHz改到747 kHz，諧振元件的數值需要增大，電感仍采用原來的器件，而與調諧網絡有關的電容則相應增大。在調整之前要按廠家提供的電容配置單進行更換，C4由原來2 880 P改為6 200 P，C5由原來6 000 P改為12 400 P，C6由原來2 000 P改為3 600 P。

3.1 三次諧波陷波器的調整

斷 開 圖 1（b） 中 D 點 與 L4、L6連接的銅皮，用網絡分析儀（型號：PNA3628D/S）預置到三倍的工作頻率（即3f0=2 241 kHz）上，調整L5，使L5、C6串聯諧振在頻率2 241 kHz，此時網絡分析儀阻抗顯示接近0。

3.2 T型阻抗匹配網絡的調整

將三次諧波陷波器與L4、L6連接好，斷開C、E點，在E點對地接入50 Ω假負載，用網絡分析儀預置到工作頻率，測量T型阻抗匹配網絡輸入端，分別調整負載線圈L6和調諧線圈L4（即發射機前門面板的“調載”和“調諧”旋鈕），每次調整量不超過一圈。經調整，使其阻抗接近（50+j0）Ω。

3.3 帶通濾波器的調整

斷開圖1（b）中A點與輸入信號連接的銅皮，再斷開B點，將網絡分析儀預置到工作頻率，調整L2，使L2和C4達到串聯諧振狀態（即阻抗最?。?，Z=（0+j0）Ω。然后斷開C點與L4連接的銅皮，調整L3，使L3和C5組成的并聯回路諧振于工作頻率，此時阻抗最大（實部最大，虛部在0左右波動）。重新連接B、C點，將網絡分析儀接到L2與地之間。調整接L3抽頭的位置，使A點阻抗實部為合成變壓器輸出電阻約24 Ω，再調整L2，使A點阻抗虛部與合成變壓器的輸出電抗且符號相反，故A點阻抗虛部約-j4 Ω。

4 整機試機統調

恢復全部連線，確保連接準確緊固后接50 Ω假負載。首先在無調制狀態下逐步將最小的功率升至1 kW，觀察“功放電流”指示正常后，逐漸加大功率直至3.3 kW，功放電流應在15 A左右。細調“調諧”“調載”旋鈕，使反射功率最小。在3 kW狀態下接50 Ω假負載進行相位一致性檢查和重新校正輸出監測板。一切正常后用MD2000音頻測試儀送入音頻調制信號試機，如試機過程中調幅波嚴重失真，或發射機工作異常（如自激、打火等），應重復上述調試過程，直到發射機運行正常。

5 結語

改頻后發射機工作狀態穩定，各項指標測試良好，達到甲級水平。通過此次動手實踐，我們更加熟悉了發射機的工作原理和結構，同時提高了業務技術水平。

[1]王輝,何晉文.調幅技術——第十六屆全國中波技術交流會論文集[C].湘潭:湘潭大學出版社,2015.