徐志省
摘 要:本文重點介紹TBH522型150kW短波發(fā)射機腔體的設(shè)計與計算。該文從腔體結(jié)構(gòu)、原理、設(shè)計要求、計算方法及維護中的注意事項等方面,進(jìn)行了全面細(xì)致的分析和講解,使從事維護該機型的工作人員能有一個較為全面深入的了解,從而為各基層臺站正確的維護工作提供科學(xué)有效的方法,也為國家的廣播電視事業(yè)貢獻(xiàn)自己一份小小的力量。
關(guān)鍵詞:短波;發(fā)射機;腔體;設(shè)計與計算
1 前言
TBH522型150kW短波發(fā)射機是TBH521型的升級改型版,由北京廣播設(shè)備廠研發(fā)生產(chǎn)。該機型于2000年左右在國家的某一個重點項目中安排,建設(shè)在我國的大江南北,隸屬于國家新聞出版廣電總局無線電臺管理局,直接服務(wù)于國家的廣播發(fā)射任務(wù)。該機型有幾大優(yōu)勢:其一是電控系統(tǒng)采用FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的邏輯芯片為核心,與傳統(tǒng)的繼電器控制相比,具有設(shè)計靈活、修改便捷、工作穩(wěn)定、器件少、功耗低等優(yōu)點;其二是低周系統(tǒng)采用了PSM(脈沖階梯調(diào)制)控制系統(tǒng),與傳統(tǒng)的推挽式音頻放大器比較,具有全固態(tài)、占地少、效率高、易維護、安全高等優(yōu)點;其三是高周系統(tǒng)采用了仿美國大陸公司生產(chǎn)的發(fā)射機的高周部分,也就是采用了腔體,與傳統(tǒng)的乙類屏調(diào)機相比較,具有電子管少(此處只有一只大功率電子管)、調(diào)諧匹配與濾波集成一體、效率高等優(yōu)點?;谝陨系娜髢?yōu)勢,該機型也成為我國大功率短波發(fā)射機的主要機型之一。因此,此文重點介紹它的高周部分,即腔體系統(tǒng),對所有從事該機型的維護人員有一個參考與指導(dǎo)的意義。
2 腔體的結(jié)構(gòu)
所謂腔體就是耦合腔電感的簡稱。它是高頻放大器的重要組成部分。連接在高末電子管的輸出端。其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。
3 短路板的設(shè)計
在上圖中的藍(lán)色雙虛線表示的是短路板。因其能在腔體內(nèi)產(chǎn)生前后的移動,以改變兩根饋管的有效使用長度,也就相當(dāng)于改變了高末級調(diào)諧回路的電感量,因此,它的設(shè)計就顯得尤其重要。短路板是在換頻時的粗調(diào)設(shè)置之用,在路板背面安裝有多個氣缸,連接可伸縮的彈簧接點。短路板移動時,氣缸充氣而縮回,用汽動的力壓制彈簧,使簧片節(jié)點離開腔體壁,以便短路板在無磨損的情況下移動,達(dá)到調(diào)節(jié)電感量的目的。當(dāng)短路板調(diào)到指定的位置時,氣缸釋氣,去掉汽動壓力,利用彈簧之力將節(jié)點與腔體壁可靠接觸。
在短路管的四周安裝有22組簧片接點,用36個小氣缸和8個大氣缸作為驅(qū)動。因為每一組接點需要用2個氣缸同時驅(qū)動,如果2個氣缸沒有嚴(yán)格的平行,就會造成氣缸動作時相互受力,而致吸合或斷開不靈活,最終使簧片接點與腔體壁接觸不嚴(yán)實而發(fā)生吱火。因此,現(xiàn)在把它改成小接點,即每一組接點一分為四,每一個小接點均用一個小氣缸驅(qū)動,就不會造成相互的受力,使氣缸運動更靈活。
4 腔體電感的計算
腔體短路板設(shè)計成可移動,是為了保證平行式的兩根射頻饋管,始終都是平行等距離的使用,而且都以空氣為介質(zhì),所以沿著饋管的單位長度的分布電容、引線電感、饋線損耗電阻和饋管間的漏電電阻,對同一饋管來說都是相同的。而對大功率射頻發(fā)射機,或腔體饋管來說,損耗電阻和漏電電阻幾乎可以忽略不計。
5 結(jié)束語
通過以上對腔體結(jié)構(gòu)的分析,讓大家了解腔體的主要構(gòu)成及各主要器件之間的關(guān)系。通過對短路板設(shè)計的講解,使維護人員能更加準(zhǔn)確地了解短路板的主要設(shè)計原理,各氣缸和接點簧片的工作要求,以及下一步的改進(jìn)方面。最后通過對耦合腔電感量的計算,深入地分析了在不同頻段下的電抗值、容抗值和阻抗值,以及對不同的頻率,應(yīng)該選擇多大的電感量,也就是腔體短路板的設(shè)置位置。
腔體短路板的日常維護工作為發(fā)射機的正??煽窟\行發(fā)揮著非常重要的作用。腔體四周的各接點簧片應(yīng)為月檢項目。每月檢查其吸合與斷開的靈活性,如果不靈活,就必須及時調(diào)整,以免發(fā)生故障。檢查各簧片是否有偏離,如果有偏離而沒有及時復(fù)位,就很容易在播音中簧片與腔體壁之間打火而燒壞簧片與腔體銅板。檢查簧片的接觸面是否有吱火,如果發(fā)現(xiàn)有吱火的情況,必須及時更換,因為簧片吱火后發(fā)生氧化銅,是絕緣的,使其與腔體壁之間的接觸電阻增大,發(fā)生更為嚴(yán)重的打火。還要經(jīng)常檢查所有氣缸的吸合與斷開是否保持同步,這一點很重要,如果不同步,就很容易造成傳運機構(gòu)切斷銷釘,使故障處理更為復(fù)雜。最后還要定期校準(zhǔn)短路板在各頻點的位置是否偏移,否則容易發(fā)生高頻寄生振蕩,并容易擊穿3路調(diào)諧電容。
總之,腔體系統(tǒng)是發(fā)射機高周的核心部分,維護人員要全面掌握它的原理、維護方法、校準(zhǔn)方法,才能確保發(fā)射機的安全可靠運行。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:國家新聞出版廣電總局831臺)