TSW2500型500kW短波發射機鑒相器的原理與維護

（國家廣播電視總局五九四臺，陜西咸陽市，712028）李 陽

1 TSW2500型500kW短波發射機鑒相器原理

短波發射機具有如下調諧原理：如果短波發射極在協調電路時，所采用的是陽極電子管，那么其電子管柵極和陽極之間存在著相差180V的高頻電壓，高頻電壓在陽極的相位與諧振和阻抗在陽極回路中的變化有著密切的關系，因此，柵極電壓間可能會存在著比180V更大或更小的相位差，如果兩者間想要保持在180V的相位差不變，就需要根據目標協調元件的數量，來調整陽極回路，這一過程就是所謂的調諧。TSW2500型500kW短波發射機系統在進行自動調諧時，所采用兩套鑒相器具有相同的型號：分別用于細協調高前級和高末級。這兩套鑒相器有著完全相同的型號，是數字式鑒相器中的一種。這一鑒相器具有設計ECL電路的功能，ECL電路的全稱為射極耦合邏輯集成電路，ECL電路在速度、輸入阻抗以及輸入阻抗方面有著一定的優勢，其在封閉的金屬盒中以隔離的形式，對電源部分和信號處理部分進行了放置。由于金屬盒是封閉的，因此其屏蔽效果十分良好，即使在高頻環境下，鑒相器也能進行穩定的工作。鑒相器中涉及了輸入、避險以及輸出等電路部分[1]。

在調諧末級時涉及了以下執行操作：①發射機需要能夠達到額定地輸出功率值；②其需要具有最優的效率值。在調諧階段應用的測量值有三個：壓板VAV2、入射電壓VFWD、鑒相器2所輸出的ψ2分別決定著額定輸出功率、實際輸出功率以及屏級阻抗自變量，最有效率值為0。A281鑒相器的PHI1高前級信號值為±4V，能夠測量±100°的相位。馬達控制器能夠對1-10V的電壓信號進行控制，其中5V電平對應的是0°。三階低通濾波器能夠對經過平衡放大后的輸入信號進行濾波，處于40Hz的濾波器有著比60dB更大的最小衰減值，經過放大器的補償和頻率校正后，達到±0.16*K3的補償范圍。其中處于±10V信號時的馬達控制器，需要按照K3系數進行校正，其校正范圍和整體測量范圍分別為：±20°和±100°，然而不具有必需性。信號經過后期電路的限制會轉變為±60°，對應的電壓信號為±5V，增加該信號至5v后，能夠轉換為馬達能夠控制的1-10V的信號。在經過校正后的信號中，需要對半壓值進行提取，并以-5V對其進行限制，信號在經過A102放大器后能夠增加到5V，按照+10V對其進行限制，能夠轉換為馬達能夠控制的1-10V的信號，由緩沖器輸出到馬達控制器中。

高末級A283鑒相器中的PHI2信號范圍為±4V，其能夠對±100°的相位進行測量。馬達控制器能夠對1-10V的電壓進行控制，其中5V電平對應的是0°。為了避免信號受到調制的影響，階低通濾波器能夠對經過平衡放大后的輸入信號進行濾波，處于40Hz的濾波器有著比60dB更大的最小衰減值，然后經過放大器的補償和頻率校正后，其能夠達到±0.16*K4的補償范圍。其中處于±10V信號時的馬達控制器，需要按照K4系數進行校正，其校正范圍和整體測量范圍分別為：±20°，必須對整個±100°范圍進行測量。信號經過后期電路的限制會轉變為±60°，對應的電壓信號為±5V，增加該信號至5v后，能夠轉換為馬達能夠控制的0-10V的信號。在經過校正后的信號中，需要對半壓值進行提取，并以-5V對其進行限制，然后信號在經過A102放大器后能夠增加到5V，最后按照+10V對其進行限制，能夠轉換為馬達能夠控制的0-10V的信號，由緩沖器輸出到馬達控制器中。

高級輸出網絡需要結合來自φ1鑒相器的PHI1誤差信號，來對高末級進行緩慢的細調，直到屏壓達到VaV2為止，并且需要結合ΔP鑒阻器信號和φ2鑒相器信號之間的誤差PHI2，對自動細調來自高末級的網絡，直到功率與額定值相符為止，這個時候高末級也能夠達到額定的屏壓[2]。

2 安裝調試鑒相器

在并聯諧振網絡中輸入射頻驅動級，對發射機進行正協調的過程中，輸入信號與輸出信號之間存在的相位差φ1對應值應該為0°；在驅動級進行柵地線路連接時應用了CTK12-1型電子管，輸入信號與輸出信號之間的相位相同，也就是φ2相位差所對應的值也是0°。因此，在正調諧發射機的過程中，PHI1鑒相器中所送入的輸入信號，在兩路之間的理想相位差：ΔФ1=Ф1+Ф2=0°。射頻末級在與驅動級進行輸入網絡匹配時，匹配的是π型網絡，所以，輸入信號與輸出信號存在不同的相位，也就是180°的Ф3，在末級對陰地線路進行連接時采用了TH576型電子管，柵極與陰地之間存在著180°的相位差Ф4，因此，在正調諧發射機時，PHI2鑒相器中所送入的輸入信號，在兩路之間的理想相位差：ΔФ2=Ф3+Ф4=180°+180°=360°，也就是具有相同的相位。然而在實際工作時，由于高頻環境會導致發射機產生分布參數，因此在正調諧發射機時，ΔФ1的值和ΔФ2的值不一定與0°或360°相符，也就是輸入信號與輸出信號的相位相應，所以沒需要對其進行校正，以此來使鑒相器輸入端所輸入的兩個信號之間能夠具有為零的相位差，也就是數值為零的ΔФ1和ΔФ2。如果所處的環境為高頻，那么信號在同軸電纜的作用下，會在射頻出現相位移動的情況，因此，我們可以對這一特征加以利用，在射頻同軸懸則長度適當的電纜線，并將此線纜應用于鑒相器中進行信號輸入，以此時正調諧階段的發射機能夠將兩個零相位差的信號輸入到鑒相器中。同時，還需要根據發射機ECOS2的中央控制系統在校正軟件時所采用的Ucorr值，來加強對PHI1、PHI2這兩個鑒相器的校正，以此來使載波頻率不同的情況下，發射機的ΔФ1值和ΔФ2值能夠與零盡可能的接近[3]。

3 結束語

短波發射機主要由三部分組成控制系統，分別為中央控制系統以及順序控制器等，在調諧系統中運用了鑒相器，極大地促進了其控制過程。鑒相器這一裝置主要用于相位比較，也稱之為相位比較器，能夠確定輸出電壓和所輸入的兩個信號之間是否存在著相位差。鑒相器作為最基本的鎖相環部件，具有解調調頻信號和調相信號的功能。本文以TSW2500型500kW短波發射機為基礎，從原理及其維護方面對其所應用的鑒相器及進行了研究分析，以供參考。