【摘要】本文結(jié)合發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)，著重闡述了此類(lèi)發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)的基本組成，根據(jù)射頻系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，闡述了射頻系統(tǒng)的維護(hù)方法和注意事項(xiàng)，以及典型故障的應(yīng)急處理，總結(jié)了播出工作實(shí)踐中的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的做好維護(hù)工作提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】短波發(fā)射機(jī);射頻系統(tǒng);維護(hù)

1.引言

瑞士THALES公司生產(chǎn)的TSW2500型500KW短波發(fā)射機(jī)是目前世界上最先進(jìn)的大功率短波廣播發(fā)射機(jī)機(jī)型之一，該型發(fā)射機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，指標(biāo)好，效率高，特別是射頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，自動(dòng)化程度高，有利于安全運(yùn)行和日常維護(hù)。我機(jī)房安裝4部此類(lèi)型機(jī)器，自2005年12月開(kāi)播以來(lái)，經(jīng)過(guò)近9年的播出運(yùn)行，展現(xiàn)了該機(jī)型強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)：可以長(zhǎng)時(shí)間的滿(mǎn)功率、滿(mǎn)調(diào)幅、穩(wěn)定可靠地播出。

2.基本組成與檢修維護(hù)

射頻系統(tǒng)主要包括：頻率合成器、衰減器、寬放、射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)輸入網(wǎng)絡(luò)、射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)，射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)輸出網(wǎng)絡(luò)、射頻末級(jí)和射頻末級(jí)輸出網(wǎng)絡(luò)等部分。如圖1所示。

圖1 射頻電路方框圖

頻率合成器產(chǎn)生的射頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)射頻衰減器輸入到寬放。寬放和射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)將射頻信號(hào)提高到必要的功率電平，以便保證射頻末級(jí)管工作在丙類(lèi)狀態(tài)。射頻末級(jí)電子管的屏極被PSM放大器調(diào)制，由此將音頻能量轉(zhuǎn)換為射頻能量。輸出網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)低通結(jié)構(gòu)（三節(jié)Π網(wǎng)絡(luò)）組成，將負(fù)載阻抗（50Ω）變換成所需的屏極阻抗（190Ω）。輸出網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所有諧波也在此進(jìn)行了衰減，即起到了濾波作用。

從工作的實(shí)踐來(lái)看，射頻系統(tǒng)的檢修和維護(hù)主要集中在寬放、驅(qū)動(dòng)級(jí)、末級(jí)及其輸出網(wǎng)絡(luò)。頻率合成器、射頻衰減器主要是做好清潔和保持良好的散熱。

寬帶放大器作為預(yù)放大器，輸出至驅(qū)動(dòng)級(jí)一個(gè)放大的激勵(lì)信號(hào)，其最大輸出功率為500W，利用風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷，所需48V直流電源由寬放電源A214提供。一些型號(hào)的寬放電源對(duì)于外電電源的波動(dòng)比較敏感，在外電瞬間波動(dòng)以后不能自動(dòng)恢復(fù)工作，需要及時(shí)重啟開(kāi)關(guān);或者是電源保險(xiǎn)管閃爆，需要立即更換保險(xiǎn)才能恢復(fù)供電。激勵(lì)缺失的故障主要都出現(xiàn)在寬放電源，要保證有備用保險(xiǎn)管，遇到外電波動(dòng)時(shí)要及時(shí)檢查。

射頻驅(qū)動(dòng)級(jí)為射頻末級(jí)電子管提供激勵(lì)功率，是一個(gè)電子管放大器，工作于甲乙類(lèi)放大狀態(tài)，在屏極電壓為5KV 時(shí)，屏極等效阻抗約為2KΩ。它包含驅(qū)動(dòng)級(jí)電子管和射頻末級(jí)電子管的輸入網(wǎng)絡(luò)。驅(qū)動(dòng)級(jí)電子管采用超蒸發(fā)冷卻金屬陶瓷三極管CTK 12–1型，接成柵地線(xiàn)路，具有較高的放大倍數(shù)，它工作在無(wú)柵偏壓狀態(tài)——柵極直接接地。它的輸出功率約為5KW左右，輸出送到射頻末級(jí)輸入網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)驅(qū)動(dòng)級(jí)的維護(hù)主要是對(duì)可變電感L133（MP04驅(qū)動(dòng)）滑動(dòng)部分的清潔和潤(rùn)滑，對(duì)各驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以及機(jī)械傳動(dòng)部分的檢查;對(duì)電子管、電容的清潔，對(duì)其冷卻水管的檢查，查看有無(wú)松動(dòng)或者漏水;對(duì)其他元件的清潔和外觀檢查。

射頻末級(jí)電子管采用金屬陶瓷四極管TH576，陰極接地電路，具有功率增益高，所需推動(dòng)功率小的特點(diǎn)。

射頻末級(jí)槽路采用3Π網(wǎng)絡(luò)，它實(shí)現(xiàn)阻抗變換、濾除高頻諧波分量和阻抗匹配。射頻末級(jí)屏極負(fù)載阻抗為190Ω，而射頻末槽路輸出阻抗為50Ω，所以先由第一節(jié)Π網(wǎng)絡(luò)將190Ω變換到150Ω，由第二節(jié)Π網(wǎng)絡(luò)將150Ω變換到75Ω，最后由第三節(jié)Π網(wǎng)絡(luò)將75Ω變換到50Ω不平衡輸出，經(jīng)VHF甚高頻濾波器濾除高次諧波后，再經(jīng)不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器將50Ω不平衡變成200Ω平衡輸出，送到200至300Ω阻抗變換傳輸線(xiàn)，最后經(jīng)饋線(xiàn)到天線(xiàn)發(fā)射電波信號(hào)。如圖2所示。

射頻末級(jí)和其輸出網(wǎng)絡(luò)之間的射頻耦合是通過(guò)一個(gè)套在射頻末級(jí)電子管屏極上的圓筒形隔直電容C250來(lái)實(shí)現(xiàn)的，結(jié)構(gòu)緊湊，引線(xiàn)電感很小。

圖2 射頻末級(jí)輸出網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)圖

射頻末級(jí)的檢修應(yīng)以緊固大電流螺絲、全面檢查設(shè)備、清潔元器件為主，檢修的重點(diǎn)是屏極高壓通路和輸出網(wǎng)絡(luò)部分。屏極高壓通路上元件比較多，檢修時(shí)要注意對(duì)三個(gè)旁路電容（穿心電容）的接地處的清潔和檢查，防止形成爬電，引發(fā)高壓通地。與屏極饋電阻流圈L233連接的短路開(kāi)關(guān)MS22和MS23接點(diǎn)的磨損情況要引起注意，變形的接點(diǎn)要及時(shí)更換，長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)作以后要檢查與電感線(xiàn)圈的吻合度，這兩個(gè)接點(diǎn)最容易出問(wèn)題。MS24，MS25，MS27都要做同樣的檢查，防止因接點(diǎn)和電感接觸不良時(shí)引發(fā)打火，有可能出現(xiàn)小坑，要及時(shí)打磨處理，否則故障點(diǎn)很容易擴(kuò)大。特別是MS27，在機(jī)箱最下層，容易忽視。

末級(jí)輸出網(wǎng)絡(luò)上主要是可變真空電容和可變電感的維護(hù)。檢查電容有無(wú)過(guò)熱（用溫度貼片判斷），電容兩極之間的陶瓷絕緣上有無(wú)打火爬電的痕跡，包括橡膠絕緣圈內(nèi)，相應(yīng)的放電球有無(wú)放電的痕跡，特別是C271（MP09驅(qū)動(dòng)）C275（MP11驅(qū)動(dòng)）這兩個(gè)電容。有打火痕跡要及時(shí)用細(xì)砂紙輕輕打磨，把放電的尖端打磨平整，并用濕抹布把粉末抹走，防止粉末引起再次打火。

要重點(diǎn)檢查調(diào)諧電感滑動(dòng)接點(diǎn)磨損情況、接觸情況、有無(wú)打火痕跡、是否過(guò)熱變形、最后清潔并潤(rùn)滑?？勺冸姼猩先菀追e灰，要及時(shí)用軟紙擦拭干凈，在滑動(dòng)的軌道上涂抹一些凡士林，會(huì)起到潤(rùn)滑和滅弧作用，不要過(guò)多，容易粘灰。對(duì)電容和電感的冷卻水管也應(yīng)及時(shí)檢查，防止松動(dòng)和漏水，防止纏繞。

檢修中要注意放電球間距的調(diào)整，準(zhǔn)備薄厚不等的塞尺，一定要嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行調(diào)整，間距過(guò)大，放電球起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，間距過(guò)小，放電球總是頻繁放電保護(hù)，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)掉高壓。

射頻機(jī)箱門(mén)接地壓條也是檢修工作的一個(gè)需要注意的地方，處理不好，容易放電打火，且故障點(diǎn)非常隱蔽極難查找，每次停機(jī)檢修要打開(kāi)機(jī)箱門(mén)查看門(mén)壓條和門(mén)框有無(wú)打火痕跡，打火嚴(yán)重的壓條要及時(shí)更換，對(duì)接觸面要打磨處理;要定期檢查、調(diào)整門(mén)壓條和門(mén)框的接觸情況。

可調(diào)元件的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)要經(jīng)常檢查，定期潤(rùn)滑，減少磨損，用內(nèi)六角緊固螺絲，要注意觀察、調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的平衡度，防止受力不均勻引發(fā)故障。

射頻機(jī)箱內(nèi)部的清潔也是日常檢修的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，沉積的污垢會(huì)引起接觸不良，積累的灰塵容易引發(fā)打火，打火以后形成的碳粒會(huì)成為下一次打火的條件，要用干凈的濕抹布把機(jī)箱內(nèi)的粉末都輕輕抹走，特別是大電流端子、接點(diǎn)接觸面、滑動(dòng)軌道、放電球，電容的陶瓷表面等位置。

射頻系統(tǒng)的真空電容比較多，尤其是大型可變電容，末級(jí)輸出網(wǎng)絡(luò)共有5個(gè)，是諧振回路的主要元件，是我們維護(hù)的重點(diǎn)。隨著播出時(shí)間的不斷延伸，部分電容的上機(jī)時(shí)間接近極限后，電容損壞引發(fā)的故障也會(huì)增多，比較典型的就是C271（MP09驅(qū)動(dòng)）電容。

基本的故障現(xiàn)象是：播音中發(fā)射機(jī)出現(xiàn)報(bào)警，反復(fù)提示屏耗臨界或者屏耗過(guò)大， YCS03板的48號(hào)發(fā)光二極管亮。當(dāng)屏耗超越極限3次，自動(dòng)降功率至400KW;又重復(fù)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，自動(dòng)降功率至300KW;還重復(fù)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，自動(dòng)降功率至200KW;再次出現(xiàn)上述現(xiàn)象，自動(dòng)關(guān)機(jī)至STANDBY，發(fā)射機(jī)無(wú)法加起高壓。YCS03板的48號(hào)發(fā)光二極管亮，有屏耗，沒(méi)有輸出功率。

分析判斷：手動(dòng)開(kāi)機(jī)幾十KW，調(diào)動(dòng)MP07時(shí)屏耗APD有變化、調(diào)動(dòng)MP09和MP11時(shí)屏耗APD沒(méi)有變化，說(shuō)明故障在MP09對(duì)應(yīng)的C271擊穿。關(guān)機(jī)打開(kāi)機(jī)門(mén)，甩開(kāi)C271一端六個(gè)螺絲，插入塑膠絕緣隔離，用1000V搖表測(cè)量C271的絕緣電阻為零，即可證實(shí)C271擊穿。

處理步驟：（1）關(guān)機(jī)至AUX狀態(tài)下，手動(dòng)將MP09調(diào)諧馬達(dá)數(shù)值調(diào)整至最小值（約200）。（2）打開(kāi)機(jī)箱，用通地鉤放電，將C271的進(jìn)、出水管折彎，用綁帶扎緊進(jìn)、出水管，在C271的底下鋪好毛巾，擰松進(jìn)、出水管末端的鏍母，拔出進(jìn)、出水管;拆卸進(jìn)出水管時(shí)，應(yīng)做標(biāo)記。（3）在C271與MP09的傳動(dòng)軸兩端的萬(wàn)向節(jié)上各松開(kāi)一顆內(nèi)六角螺絲，取出此傳動(dòng)軸，再同時(shí)拆除C271連接L261的固定螺絲以及電容接觸環(huán)上的各固定螺絲。然后從機(jī)箱中小心地抱出故障電容。（4）新電容安裝的順序相反，安裝之前應(yīng)順時(shí)針將其轉(zhuǎn)至容量最小再回轉(zhuǎn)半圈。安裝C271時(shí)還應(yīng)注意區(qū)分其進(jìn)水口與出水口。（5）更換后，及時(shí)升起燈絲，檢查C271的水路是否漏水，確定無(wú)誤后，清理工具后即可試機(jī)。

3.結(jié)束語(yǔ)

以上所述，是自己在運(yùn)行實(shí)踐中學(xué)習(xí)、維護(hù)后的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。相比傳統(tǒng)類(lèi)型發(fā)射機(jī)的射頻系統(tǒng)，此型發(fā)射機(jī)故障率相對(duì)較低、維護(hù)工作量也相對(duì)減少;但區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)型，對(duì)于檢修維護(hù)工作的精細(xì)化和專(zhuān)業(yè)化提出了更高的要求，這將是我們維護(hù)人員努力的方向。

作者簡(jiǎn)介：康震（1976—），男，陜西咸陽(yáng)人，國(guó)家新聞出版廣電總局594臺(tái)工程師，研究方向：廣播發(fā)射傳輸系統(tǒng)維護(hù)。