孫小成

近年來，PDM、PSM全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)在全省中波轉(zhuǎn)播臺已得到廣泛使用，隨著各臺代播量的增加，為了各個(gè)頻率點(diǎn)及功率上對發(fā)射機(jī)進(jìn)行合理分配，利用已有發(fā)射機(jī)改頻工作也逐漸增多，我們對一臺PDM10kW發(fā)射機(jī)進(jìn)行了改頻工作，將一臺頻率為936kHz的PDM10kW發(fā)射機(jī)改為603kHz使用。改頻后的發(fā)射機(jī)三大指標(biāo)都能達(dá)到部頒甲級指標(biāo)，取得良好的播出效果。

1 簡述改頻主要部分工作原理

高頻激勵(lì)器是為發(fā)射機(jī)提供工作載頻的射頻信號源，內(nèi)部有恒溫晶體振蕩器，經(jīng)過電容雙調(diào)諧耦合回路濾出純正頻譜的正弦波，再經(jīng)過放大輸出1V有效值到中間放大器。中間放大器末級是丁類放大器，輸出是方波，輸出經(jīng)過調(diào)諧回路后轉(zhuǎn)成為正弦波，送至16只高頻功率放大器。調(diào)諧回路由L1與C1串聯(lián)諧振工作頻率無損耗時(shí)，波形幅度最大［1］。在總輸入電容C2上并聯(lián)L2諧振工作頻率時(shí)，感抗與容抗完全抵消，達(dá)到純阻負(fù)載，使中間放大器只要用較小的輸出電流就能推動(dòng)全部功率放大器。帶通濾波器由帶通網(wǎng)絡(luò)L1－2與C1－2組成，目的阻抗變換，其負(fù)載阻抗通常為50Ω，L2和C2并聯(lián)諧振于工作頻率，L1和C1串聯(lián)諧振于工作頻率.阻抗微調(diào)電路由兩個(gè)串聯(lián)臂L3、C3與L4、C4和并聯(lián)臂L5、C5組成T型匹配網(wǎng)絡(luò)。L3、L4是調(diào)整發(fā)射機(jī)負(fù)載阻抗與標(biāo)準(zhǔn)阻抗發(fā)生的偏差（偏差發(fā)射機(jī)傳輸駐波比為1.3已內(nèi)），使反射功率下降為零，并兼有防雷性能。L5、C5諧振于3次諧波，以提高發(fā)射機(jī)諧波輻射的諧波度［2］。

2 改頻設(shè)計(jì)與要求

PDM全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)改頻工作主要是對它的載波通道，高頻激勵(lì)器、中間放大器、調(diào)諧回路、帶通濾波器、T型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造與調(diào)整。PDM中波發(fā)射機(jī)各個(gè)頻率，廠家對網(wǎng)絡(luò)柜的二階帶通網(wǎng)絡(luò)與T型網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的計(jì)算設(shè)定是不同的，936kHz改頻到603kHz，頻率間隔相差333kHz，從高頻率往低頻率改，發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分的電感和電容的量值均要增加，要求按照廠家的頻率設(shè)計(jì)要求修改網(wǎng)絡(luò)柜的電容電感量［3］。安裝一定要考慮布局合理，采用和原發(fā)射機(jī)各元件走向一致的原則，對連接點(diǎn)要仔細(xì)處理和檢查，并對發(fā)射機(jī)需要改動(dòng)部位關(guān)鍵點(diǎn)逐一測量并記錄，以便改頻中參考。

3 改頻具體步驟

3.1 帶通濾波器的調(diào)整

帶通濾波器的調(diào)整是改頻工作的關(guān)鍵，它將直接影響整機(jī)的工作效率和技術(shù)性能指標(biāo)。

3.1.1 調(diào)整三次諧波濾除網(wǎng)絡(luò)

將（圖1）中的D點(diǎn)斷開，用LRC電橋［4］，從F點(diǎn)加入3倍的603KHz頻率調(diào)整到1809kHz。使用RS－LS檔，調(diào)整L5短路夾位置，使讀數(shù)LS＝0，獲得L5和C5串聯(lián)諧振在1809kHz，此調(diào)整是為了防止本機(jī)的三次諧波產(chǎn)生的干擾。固定短路夾位置，接好D點(diǎn)。

圖1 帶通濾波器線路圖

3.1.2 調(diào)整T型匹配網(wǎng)絡(luò)

斷開C、E點(diǎn)，在E點(diǎn)對地接入50Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻，同時(shí)將LRC電橋接入B點(diǎn)，頻率在603kHz，用R－L檔調(diào)整L3電感用于調(diào)取虛部為0，調(diào)整L4電感用于調(diào)取實(shí)部為50Ω，調(diào)節(jié)L3、L4旋紐前后位置，使T型匹配網(wǎng)絡(luò)讀數(shù)確定為50～0，L3、L5、C5、L4是一個(gè)T型阻抗微調(diào)電路，主要因?yàn)樘鞖夂图竟?jié)變化造成負(fù)載阻抗有偏差，通過微調(diào)使發(fā)射機(jī)正常工作。將調(diào)諧和負(fù)載線圈旋到最大位置處，此時(shí)電感呈最小值。分別調(diào)整負(fù)載線圈和調(diào)諧線圈，監(jiān)視LRC電橋，使其讀數(shù)趨于50＋j0Ω，調(diào)整時(shí)注意要依次調(diào)整兩個(gè)線圈，每次調(diào)整量不要超過一圈。

3.1.3 調(diào)整帶通網(wǎng)絡(luò)

斷開B、C點(diǎn)，從B點(diǎn)加入603kHz的信號，將LRC電橋設(shè)置在Cp－Rp檔，調(diào)整L2的1端點(diǎn)，使L2、C2并聯(lián)諧振于603kHz，旋緊L2的1端，恢復(fù)B、C點(diǎn)。將電橋設(shè)在R－X檔，接在L1輸入端口，調(diào)整L1和L2的2端的兩點(diǎn)，使A點(diǎn)的阻抗值調(diào)整在30.46－j5Ω。在此說明為什么要調(diào)整到30.46－j5Ω，因?yàn)閺暮铣勺儔浩鬏敵龅淖杩篂?0.46＋j5Ω，并不是純阻，存在漏電感＋j5Ω。－j5Ω是為了抵消輸出變壓器的漏感，若不把＋j5Ω抵消，將造成功放輸出低，發(fā)射機(jī)功率下降，同時(shí)造成帶通濾波器性能不好，引起失真增大。

3.2 高頻激勵(lì)和中間放大器的調(diào)整

3.2.1 高頻激勵(lì)調(diào)整

首先要根據(jù)發(fā)射機(jī)的頻率更換晶體振蕩器，使晶體振蕩器的頻率為603KHz，由V1、L3、C3、C4、C5、L4組成雙回路調(diào)諧放大器，調(diào)整使其調(diào)諧于603KHz頻率。并聯(lián)于調(diào)諧回路的電阻（如圖2）R8與R9用來降低回路的Q值，電容C4為耦合電容，其電容值的大小決定回路的耦合度，此電路的頻率選擇性接近距形，更易輸出具有純正頻譜的603KHz正弦波并仰制干擾。通過設(shè)置BCD碼分頻器分頻開關(guān)的S2、S3、S4的“8、4、2、1”碼，可分別設(shè)置分頻數(shù)“百、十、個(gè)”的位置。設(shè)置載波頻率為603kHz時(shí)，由于這載頻9kHz的67次倍頻，故將S2、S3、S4分別設(shè)置：0000、0110、0111即可。此時(shí)射頻激勵(lì)板輸出即為所需的603kHz載頻信號。

圖2 高頻激勵(lì)雙調(diào)諧放大器電路圖

3.2.2 中間放大器的調(diào)整

用示波器接中間放大器CD4050集成塊的輸出端，調(diào)節(jié)CD4050輸入的直流電平，使CD4050集成塊的方波精確對稱，良好的對稱方波對調(diào)諧回路濾出純正的載波至關(guān)重要［4］。

3.3 調(diào)諧回路的調(diào)整

將16只功放的保險(xiǎn)絲旋掉，將圖（3）斷開中放回路A點(diǎn)并接在大功率的小阻值電阻R地，在信號輸入端加入603kHz信號，斷開中間放大器主電源－140伏的輸入，另從8XB1穩(wěn)壓電源取出（－18伏）接入中間放大器功放，開啟發(fā)射機(jī)低壓開關(guān)。用示波器觀察電阻R上的波形，原936kHz使用的C1和L1需要更換。通過調(diào)整L1和T1，使示波器波形顯示最大，示波器數(shù)值為3.6VPP。此時(shí)，調(diào)諧回路基本已在諧振點(diǎn)。關(guān)機(jī)取下電阻R，接上A點(diǎn)，斷開－18伏電源，旋緊16只功放的保險(xiǎn)絲.調(diào)諧回路L2的調(diào)整：L2與調(diào)制／功放的等效輸入電容并聯(lián)諧振于載波頻率，作用是濾除諧波分量，使中間放大器的負(fù)載阻抗和功放的輸入阻抗變?yōu)榧冏?，這樣中間放大器用較小的輸出電流就能推動(dòng)全部功率放大器，那么此部分調(diào)整的關(guān)鍵是：中間放大輸出電流最小值的調(diào)整。然后，再將外加負(fù)壓調(diào)至到中間放大器的額定電壓－E0時(shí)，觀察示波器顯示的正弦波是否28VP－P，如有誤差，調(diào)整 T1的抽頭，使其嚴(yán)格在28VP－P。觀察一段時(shí)間，如無變化，此部分調(diào)整完畢。通過改變電阻值來將6A2推動(dòng)電壓表、6A3推動(dòng)電流表，調(diào)整到規(guī)定數(shù)值，使其輸出到控制的高頻輸出電壓為規(guī)定數(shù)值。

圖3 調(diào)諧回路簡圖

4 整機(jī)加載調(diào)整

加載開機(jī)后，逐漸升高功率，觀察中放電流及示波器的Vgs的值。重新設(shè)置調(diào)整控制取樣點(diǎn)及入射表、反射表。滿功率載波試機(jī)，各監(jiān)測點(diǎn)長時(shí)間無變化，至此，整個(gè)發(fā)射機(jī)調(diào)整完畢。

5 結(jié)論

通過本次改頻，不僅有效的利用了原有發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)資源，而且成功地實(shí)現(xiàn)了936kHz到603kHz的頻率轉(zhuǎn)換，整個(gè)改頻工作從元器件的安裝與調(diào)試，到發(fā)射機(jī)改頻后的正常播出，由于前期技術(shù)分析和方案論證比較準(zhǔn)確，準(zhǔn)備工作充分，改頻后的發(fā)射機(jī)指標(biāo)都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，工作至今，性能穩(wěn)定，指標(biāo)測試良好。

［1］ 陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)使用與維護(hù) ［M］.北京：中國廣播電視出版社出版，2002.

［2］ 張丕灶.全固態(tài)中波發(fā)送系統(tǒng)調(diào)整與維修［M］.廈門：廈門大學(xué)出版社，2007.

［3］ TS－10C10kW全固態(tài)PDM中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)手冊［S］.上海明珠廣播電視科技有限公司，2003.

［4］ 李延延.電子測量技術(shù) ［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.