RVR TX10000型10kW調頻水冷發(fā)射機更換功放模塊相位調整的必要性及方法

（廣西廣播電視技術中心南寧分中心）

一、引言

目前我臺所有主機均使用意大利RVR電子有限公司生產(chǎn)的新一代RVR TX10000型10kW調頻水冷發(fā)射機，而發(fā)射機都是采用一個-3dB合成器把兩個5kW功放模塊的功率合成10kW的發(fā)送設備。發(fā)射機在長期使用過程中，一些功放模塊也逐漸出現(xiàn)各種故障，經(jīng)常需要更換備份功放模塊，但為了使兩個5kW功放模塊合成后輸出功率最大不平衡功率最小，就要進行相位調整。本文就相位調整的相關知識，分析了-3dB合成器的工作原理，并結合更換功放模塊實踐經(jīng)驗，對相位調整的必要性進一步分析總結，供同行參考。

二、-3dB合成器的工作原理

-3dB合成器的工作原理圖如圖1所示。

圖1 -3dB合成器的工作原理圖

從圖1可知，-3dB合成器有輸入端1、輸入端2、合成端3和不平衡功率吸收負載端4,不平衡功率吸收負載端4通常接50歐電阻R 。從電磁波傳輸原理以及-3dB合成器的物理結構看，-3dB合成器的工作原理是：當從1端口輸入相位為00功率為P的信號，2端口輸入相位為-900功率為P信號時；端口3就會獲得相位為00功率為2P的合成信號，而端口4無信號輸出，這是從理想條件下得出的結論。也就是說要端口3獲得功率為2P的合成信號，而端口4無信號輸出；必須要滿足條件：1端口和2端口輸入的信號必須是幅度相等、相位差為900 。如果不滿足上述條件，則端口3獲得的功率是小于2P的，且端口4會有不平衡功率輸出。

根據(jù)電磁波傳輸原理，當頻率為f（波長為λ）的信號通過一定長度的同軸電纜時，信號會產(chǎn)生一定的相移；最典型的應用就是信號通過?λ長度的同軸電纜時，信號會產(chǎn)生滯后900的相移。當頻率為f的信號經(jīng)過由電感、電容組成的放大器時，信號也會產(chǎn)生一定的相移。

三、RVR10kW調頻發(fā)射機功率合成原理

我臺RVR TX10000型10kW調頻水冷發(fā)射機就是利用上述原理來進行功率合成的，該發(fā)射機功率合成原理如圖2所示。

圖2 RVR TX10000型10kW調頻水冷發(fā)射機功率合成原理圖

從圖2可以看出，激勵器輸出的信號經(jīng)2分配器得到兩路相位相同的等幅信號P1和P2，P1通過5kW功放1放大后得到信號P3 ，P2通過5kW功放2放大后經(jīng)?λ同軸饋管傳輸?shù)玫脚cP3相位相差900的信號P4 ，P3和P4經(jīng)過-3dB合成器進行功率合成得到大功率的信號P5 ，而不平衡輸出端口P6的功率為零。

四、更換5kW功放模塊相位調整的必要性和方法

（一）更換5kW功放模塊相位調整的必要性

RVR TX10000型10kW調頻水冷發(fā)射機在長期運行過程中，當兩個5kW功放模塊的其中一塊出現(xiàn)故障不能正常工作時，就要更換上工作正常的5kW備份功放模塊。雖然都是5kW功放模塊，即使電路一模一樣，但由于電子器件和制作精度的離散性，使得不同5kW功放模塊對信號產(chǎn)生的相移也是不同的，為了保證輸入到-3dB合成器的兩路信號P3和P4的相位差為900，必須在更換5kW功放模塊后進行相應的相位調整。

那么怎樣在更換5kW功放模塊后進行相應的相位調整呢？我們可以利用射頻信號通過一定長度的同軸電纜時會產(chǎn)生一定相移的原理來進行相位調整。由于兩個5kW功放模塊與-3dB合成器是硬饋管（50歐）連接不便改變其長度，所以選擇改變5kW功放模塊輸入端軟電纜線（50歐）的長度來進行相位調整。

我們可以利用監(jiān)測50歐吸收負載端不平衡功率P6的大小來進行相位調整。嘗試改變新?lián)Q上的5kW功放模塊輸入端軟電纜線的長度，使得50歐吸收負載端的不平衡功率P6最小,這時P3和P4的相位差接近900，合成功率P5得到最大功率，此時功率合成效率為最高。

（二）更換5kW備份功放模塊時相位調整的方法

在實踐中，我們更換過多個頻率發(fā)射機的5kW功放模塊，方法總結如下：

1.更換功放，調整相位有兩個辦法，一是調5kW功放輸入微動電容，但這個辦法用多了容易引起電容量因接觸不良改變，導致相位不平衡。二是準備多根長度不一射頻線，加長或減短功放的輸入線，這個方法簡便，我們用得最多。圖3為我們準備各種規(guī)格的射頻線。

2.調整相位時，不能馬上加到正常輸出功率來調，有兩個原因，一是兩個功放不匹配，功率加不上，另外就算加上功率，因相位不平衡，吸收負載吸收功率過大，發(fā)射機很關機保護。

圖3 各種規(guī)格的射頻線

3.先開小功率，選擇合適長度的功放輸入線，使不平衡功率指示較小，再加大功率到正常播出功率，這時不平衡功率可能增大也可能減小，若減小，則選擇的輸入線長度合適，若增大則要更換輸入線長度再試。關于增大功率，不平衡功率反而減小的原因，除相位平衡外，另一原因是當調到正常播出功率時，因先前系統(tǒng)統(tǒng)調，在此輸出功率時兩個功放輸出相差不大。而小功率時，兩個功放輸出相差較大，故不平衡功率也大。

五、結束語

在科技高速發(fā)展的今天，各臺站技術維護的方法有多種多樣，只有在全面掌握設備原理和流程的同時，不斷探索和總結維護經(jīng)驗，才能在設備維護搶修中快速準確地判斷故障部位，減少處理故障時間，從而提高臺站人員技術維護水平，保障安全播出能力。