高連英
(作者單位:云南省廣播電視局東川696臺)
射頻部分是發射機的主要組成部分,其作用是產生、放大射頻信號,因此射頻部分工作正常與否是衡量發射機播出指標的標準。DAM中波發射機射頻系統設置了很多檢測電路,用于對關鍵電路節點上的射頻參數進行監測,如果被監測的參數發生偏移,發射機會采取針對性的保護措施[1]。發射機在出廠時已將射頻部分各項參數調整好,運行過程中一般不做調整,但如果發射機出現了故障或者發射機進行了改頻,就要對涉及的射頻參數進行重新檢測和調整。
射頻部分需要檢測與調整的電路包括射頻振蕩器、緩沖放大器、預推動放大器、推動放大器、推動電源調整器、末級功率放大器。圖1為北廣10 kW DAM中波發射機射頻激勵部分組成框圖。

圖1 數字調制中波發射機射頻激勵部分組成框圖
頻率合成振蕩器在測試前應加電預熱至少20 min以上,以確保溫補振蕩器的頻率穩定度達到要求。
2.1.1 電源電壓的檢測
加低壓電,用數字萬用表測量X1-1處的電壓,應為+22 V,此處電壓正常后,再測量其他各點電壓,正常情況下,N13-3為+15 V,VD2正極為+12 V,VD3正極為+9 V、VD6正極為+5 V。否則應檢查供電電路和穩壓電路異常原因[2]。圖2為振蕩器供電及穩壓電路測試點和電源異常原因示意圖。

圖2 振蕩器供電及穩壓電路測試點和電源異常原因示意圖
2.1.2 射頻激勵信號源的檢測
打開低壓電源開關,如果發射機面板上有頻率顯示器,可以通過頻率計數器讀取振蕩頻率,如果發射機面板上沒有計數顯示,可用外接頻率計校正。
2.1.3 波形及幅度的檢測
振蕩器輸出腳在X4-8上,在此點測試振蕩器輸出的波形應為4.5 Vp-p的方波信號,否則說明振蕩器有故障。
關斷發射機低壓電源,打開前門和功放柜門,原理圖參照隨機自帶的圖紙(PF2.800.10063DL),分別用示波器的掛鉤掛在以下幾個部位進行檢測:
(1)激勵輸入X1-39/40對地波形:44.5 Vp-p方波。
(2)第一級放大輸出N1-5波形:13 Vp-p方波。
(3)第二級放大輸出V1、V2發射極接點波形:15Vp-p脈沖波。
(4)第三極放大輸出V3、V4接點波形:30 Vp-p方波。
(5)緩沖放大器輸出在本板上L2與C11的連接點上測量,或者在預推動放大板上的VD7正極測量:18~25 Vp-p近似正弦波。
(6)如果預推動放大器沒有推動電平信號,則應檢查VD8的正極,檢查一下預推動切換電路是否正常。
(7)緩沖放大器本板供電電源為30 VDC,由保險絲F3提供。
(8)緩沖放大板上的F1、F2分別向預推動放大板A、B兩個半橋提供電源,由60 VDC經降壓電阻R1得到。
(1)關斷發射機的低壓電源,打開前門,找到推動級功放模塊A41~A43(見圖1),在第1級激勵級的VD7上鉤掛示波器探頭,然后開發射機低壓,測量點上的驅動電壓應在20~30Vp-p,然后再分別檢測第2級、第3級的激勵幅度也應當在正常范圍內,如不正常應檢查輸入回路及功放模塊。
(2)觀察預推動放大器波形,調節預推動放大器L1或電容C3~C5,使得在推動級模塊的輸入端的幅度為最大波形,示波器上的波形與電流指示應同時達到最大。
(3)預推動放大器的頻帶很寬,當把預推動放大級調到最大值后,應將L1稍微向感性方向調偏一點,使工作效率更好一些。
(4)接著調節預推動放大級電平控制R1,調節R1可以調整預推動級供電大小,從而改變預推動級輸出幅度的大小。一般調整為23 Vp-p左右,注意當發射機工作在高頻段時,可將推動合成器母板上的XS15置于1~3(60 V)位置上。因R1不在電路中,在第1級推動器上的VD7處測量時,也應測量其他兩級同一點上的電平,各級的推動電平差異應在±2 V之內。但應注意,因為第三推動級用于中和放大,故此其推動電平的差異可能達到±5 Vp-p,但也應在20~30 Vp-p[3]。
用示波器在功率合成母板A18上測試末級功放PA1(第一塊功放)的輸入端(X16-49/X16-43)波形的幅度,開低壓后按開機鍵上高壓,調整L2(在機器功放柜頂部),直至使示波器的波形最大且不出現過推動為止。
推動電源調整器是為推動級提供浮動電源,因此要對推動級進行調整,首先要確保推動電源是正常的。調整之前要確定外供電電壓是否正常,如果外電壓比正常的高或低,應用交流穩壓器將電源調整到正常值。圖3為推動電源調整器電路原理圖。

圖3 推動電源調整器電路原理圖
2.5.1 開環回路調節R2
將開關S1放置在“開環”位置,將控制板上的功放開關放置在“關”位置。打開低壓開關,測量1A電壓,如果該電壓接近正常值,就不需要調整了。如果需要調整,使用無感起子調整R2,使X3-6/7端的1A電壓在40~80 VDC,X3-9/10端的1 B電壓為0 V,測量1號推動模塊激勵電壓幅度應在23 Vp-p左右[4]。
2.5.2 閉環回路調節R12
將開關S1放置在“閉環”位置,將控制板上的功放開關放置在“關”位置,調節R12,使1A電壓與開環工作時一樣。將控制板功放開關置于“開”位置,調節R12,獲得正常的輸出,此時推動級電壓工作在自動增益控制狀態下,推動級的輸出保持穩定狀態。
打開電源柜后門,將熔斷器組件板A24上的保險F2~F7斷開,關上電源柜門,打開中間柜的前門,在第一個末級功放板右側,用示波器探頭鉤掛在VD7或VD8的正極,探頭的接地端夾在機柜上,并確保示波器外殼接地。按開機鍵,按降功率直到為0,將循環調制開關置于“關”位置,這時雖然能開機,但無射頻功率輸出,無功放電流,用示波器DC檔看,應有射頻正弦波信號,峰-峰值在22~25 Vp-p,且直流分量為0。如果這時的推動電平小于20 Vp-p,且正弦波在示波器上的直流0 V以下,說明大臺階功放沒有工作。
需要注意的是,有些技術人員在測試推動電平幅度時,擔心燒壞功放板,習慣將控制板上的功放開關置于“OFF”位置,其實是不對的,只有功放板處于放大狀態,才能測得準確值。若放大器在“OFF”位置,所測得的波形在0 V以下,且其峰-峰值可能被削波。末級功放的測量包括推動信號相位測量、功放板漏極相位測量、末級功放好壞測量。
2.6.1 推動信號相位測量
將示波器耦合狀態設置到“DC”位置,設置示波器為DC耦合,每格5 V且光標軌跡在顯示屏中心。設置示波器同步為外同步位置,用連接電纜連接到振蕩器的X5上作為外同步信號源。水平調整示波器到9格且波形位于十字中心的位置。增加垂直靈敏度以擴展波形,按下展寬按鍵轉換示波器到X10位置,使波形水平擴展10倍,并調整水平位置,使射頻推動電平波形過零點后再平移到顯示屏十字中心位置,這一波形的相位作為測量其他信號電平相位的參考點。如果另一放大器推動信號波形過零點偏右邊一大格,就說明此放大器推動信號相位比參考放大器推動信號的相位滯后4°[5]。
2.6.2 末級功放漏極相位測量
如果某一功放模塊經常損壞,而測量其推動信號電平幅度又正常,就應當對其輸出相位進行測量,來分析故障的原因所在。正常的功放模塊漏極相位差應在±4°以內,標準相位差通常在±2°以內。用示波器探頭連接到被測功放模塊V3的漏極,并將探頭的接地端接在機柜上。設置示波器在AC耦合,每格50 V,并使掃描線軌跡在顯示屏中心。將示波器設置為外同步輸入(EXT),并將外同步連接到振蕩器X5上。發射機開到5 kW載波功率,按照推動信號相位測量的同樣方法進行測量。若其他功放模塊平移占據左邊第一格,這個放大器就比參考波形相位滯后4°,如果參考相位已確定,就不要動任何旋鈕,可將探頭連接到需要測試的功放模塊,如測量1~6號功放模塊的漏極相位,此時應將參考相位設置在1~6號功放模塊中的任意一個。末級功放相位偏差過大一般是功放模塊有問題,應檢查推動信號是否正常。另外,功放板輸入變壓器有問題或場效應管IRF350不匹配也會造成相位異常,如果這些都沒問題,檢查合成變壓器和補償線圈。
2.6.3 末級功放好壞測量
功放板出現故障時,可用萬用表和示波器進行檢查,以便確定故障部位。檢查前應斷開所有電源,并將功放板從合成母板上拔下,將燒斷的保險管換下,與燒壞保險管對應的那一邊功放橋一般有1~2只場效應管損壞,功放板上的發光指示燈會點亮,把萬用表置于×1檔,用萬用表測量場效應管源、漏極阻抗:源極接負表筆,漏極接正表筆,測量值應是低電阻,反之測量值應是高電阻。如果不是這樣,則場效應管可能已經損壞。在檢查功放各級場效應管之前,應先檢查柵極上背靠背串接的穩壓管是否已壞,如已燒壞,那么對應的場效應管也已損壞。如果確定功放板已損壞,但又不能確定故障點在哪里,可以將故障功放板與好功放板對比測量,測量好壞功放板同樣兩點的正反向電阻,然后通過分析判斷故障點位置[6]。
2.6.4 場效應管測量
在拆卸和裝配場效應管時,要防止靜電電壓,電烙鐵不能漏電,以免損壞場效應管。在裝配時螺絲要上緊,但不能用力過大,以免脫扣。另外,如果沒有新的場效應管更換,千萬不能在拆下場效應管的情況下開機,以免損壞瓷質環形變壓器。
射頻部分的檢測與調整是一項很細致的工作,對技術人員的業務能力要求很高。技術人員需要掌握射頻部分的工作原理和電路流程,嚴格按照要求進行檢測和調整,在帶電情況下需保持清醒的頭腦,避免因失誤不慎造成新的故障,調整前應記下調整部件原始位置,若調整無效,應恢復至原始狀態。