全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)又叫做DAM（Digital Amplitude Modulation）中波廣播發(fā)射機(jī)，是數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)重要的組成部分，負(fù)責(zé)將音頻及加載信息進(jìn)行數(shù)字化處理，以調(diào)幅廣播的形式發(fā)射出去。DAM中波廣播發(fā)射機(jī)的幅度調(diào)制是這樣實(shí)現(xiàn)的，即在每一時(shí)刻必須開(kāi)通一定數(shù)量的功率放大模塊，來(lái)產(chǎn)生該瞬時(shí)音頻調(diào)制信號(hào)所對(duì)應(yīng)的射頻輸出電壓。所以數(shù)字調(diào)幅又稱作量化的幅度調(diào)制，它是融幅度調(diào)制與數(shù)字處理于一體。

DAM-50Kw中波廣播發(fā)射機(jī)總共用了139塊“插入式”射頻放大器模板。其中1塊用于前置推動(dòng)級(jí)；14塊用于射頻推動(dòng)級(jí)；124塊用于功率放大級(jí)。任何一塊射頻功率放大板都能用于前置推動(dòng)級(jí)、射頻推動(dòng)級(jí)或功率放大級(jí)。模塊可在不影響發(fā)射機(jī)運(yùn)行的情況下互換。

一、射頻功率放大板工作原理

射頻功率放大板是一個(gè)D類開(kāi)關(guān)放大器。由8只N溝道功率場(chǎng)效應(yīng)（MOSFET）管組成一個(gè)橋式電路（8只場(chǎng)效應(yīng)管每?jī)芍徊⒙?lián)使用）。此電路可認(rèn)為是一個(gè)四邊形。它分為兩部分；A部分包括V1（V3）、V5（V7），B部分包括V2（V4）、V6（V8）。功率MOSFET管為塑封，安裝在散熱器上。

模塊的每一部分的兩組MOSFET管的射頻激勵(lì)信號(hào)相位相差180°，因此當(dāng)上面的一組為開(kāi)（飽和），下面的一組為關(guān)（截止）。當(dāng)上面的一組為關(guān)，下面的一組就為開(kāi)。輸出就以射頻速率在地（大約0V）和正電源電壓之間變化。由于每個(gè)MOSFET管以很短的時(shí)間變化于截止和飽和之間，放大器效率很高。功率耗散在兩種狀態(tài)下都很低，而且功率管快速通過(guò)功率耗散較高的線性工作區(qū)，所以平均耗散功率很低。

射頻功率放大板被設(shè)計(jì)為擁有獨(dú)立的電源和射頻激勵(lì)輸入，使它的A半部分和B半部分可相互獨(dú)立地工作。A部分輸出和B部分輸出分別連至功率合成變壓器初級(jí)繞組的兩端。這可等效成典型的推挽結(jié)構(gòu)。可將8只MOSFET管看成四個(gè)開(kāi)關(guān)。由于射頻激勵(lì)信號(hào)相位的關(guān)系，以至只有兩種開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)是可行的（除非一個(gè)MOSFET管短路）。在射頻周期的正半周，V2（V4）和V5（V7）都被激勵(lì)到截止?fàn)顟B(tài)，V1（V3）和V6（V8）飽和。在射頻周期的負(fù)半周，V2（V4）和V5（V7）飽和，V1（V3）和V6（V8）截止。

這種開(kāi)關(guān)動(dòng)作有效地通過(guò)C8將整個(gè)電源電壓送到功率合成變壓器的初級(jí)繞組上。每一個(gè)推挽放大器產(chǎn)生一個(gè)方波輸出，但兩組放大器方波輸出相差180°相位。通過(guò)變壓器初級(jí)繞組的方波峰-峰值大約為2倍的電源電壓。電容C8串聯(lián)在變壓器繞組中以便當(dāng)一個(gè)MOSFET管短路時(shí)，阻止直流到地的電流。

當(dāng)一個(gè)放大模塊截止時(shí)，就沒(méi)有電流流過(guò)電源和功率合成變壓器初級(jí)，模塊就不提供任何功率給功率合成器。然而電流仍舊流過(guò)功率合成器次級(jí)（另外的放大模塊工作），除非整個(gè)功率合成器射頻輸出為零。這個(gè)功率合成器電流將在環(huán)形變壓器初級(jí)繞組對(duì)所有的靜止模塊感應(yīng)出射頻電壓。如果把功率合成變壓器初級(jí)看成開(kāi)路，感應(yīng)電壓能損壞放大器MOSFET管。而且在初級(jí)線圈無(wú)負(fù)載情況下，高射頻電壓能產(chǎn)生電弧而損壞磁環(huán)。

在功率合成變壓器的感應(yīng)電壓存在時(shí)，V1（V3）和V6（V8）截止，V2（V4）和V5（V7）必須和輸出網(wǎng)絡(luò)振鈴電流保持同相。這將通過(guò)頻率合成器（DDS）同步電路（包括輸出網(wǎng)絡(luò)電流采樣和頻率合成器上的一些電路）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

二、射頻功率放大板的故障處理

1.若只有一個(gè)射頻功率放大板發(fā)生故障，尋找故障射頻放大器模塊最普通的方法是將被懷疑的模塊換到一個(gè)工作正常模塊的位置上，同時(shí)把正常的模塊放到故障發(fā)生的位置上，這叫做模塊交換。由與原來(lái)是否一樣，可以得知模塊的損壞是由它所處的位置還是由模塊本身所產(chǎn)生的。若是功率放大模塊自身故障，則表現(xiàn)為保險(xiǎn)管熔斷，對(duì)應(yīng)支路上的MOS管短路，此時(shí)處理故障只需要更換對(duì)應(yīng)的兩組四只MOS管即可。

2.若出現(xiàn)同一位置處的射頻功率放大板反復(fù)出現(xiàn)故障，則可能造成故障的原因包括：射頻驅(qū)動(dòng)異常；漏極相位異常；輸出磁環(huán)損壞；控制信號(hào)異常。

為了工作正常，射頻功率放大板的射頻推動(dòng)值應(yīng)在35～40VP-P之間，模塊之間驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位應(yīng)在±4°之內(nèi)。若射頻放大晶體管損壞、射頻驅(qū)動(dòng)電纜損壞、或母板（功率合成器）接觸不良等，則可能引起不適當(dāng)驅(qū)動(dòng)幅度與相位的原因。

正像其它模塊上的射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位必須在±4°以內(nèi)一樣，射頻放大器MOS管的漏極開(kāi)關(guān)波形的相位也必須在±4°以內(nèi)。即使射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位正確，其它問(wèn)題也能引起漏極相位超差。漏極相位不合適的原因如下：射頻放大器效率線圈連接不好或抽頭錯(cuò)誤、MOS管不對(duì)或射頻放大器輸出磁環(huán)損壞。射頻放大器由于相位問(wèn)題而出現(xiàn)故障總是在故障前工作一小段時(shí)間，這種情況下，這個(gè)模塊總是比其它模塊熱。這是判斷模塊工作相位出問(wèn)題的最好方法。

每個(gè)射頻放大器的輸出磁環(huán)必須將射頻輸出送給合成變壓器。如果磁環(huán)損壞，放大器不會(huì)有效地工作或出現(xiàn)故障。檢查磁環(huán)是否有裂縫或有放電痕跡?？赏ㄟ^(guò)合成器板上的痕跡或線圈（磁環(huán)）的顏色進(jìn)行一些表面檢查，但是更徹底的檢查必須拆卸功率合成器板。

來(lái)自調(diào)制編碼器的開(kāi)/關(guān)控制信號(hào)對(duì)各臺(tái)階來(lái)說(shuō)應(yīng)該在同一電平上。檢查編碼器輸出，比較這些信號(hào)，可以判斷出控制信號(hào)是否異常。

3.若出現(xiàn)射頻功率放大板大規(guī)模損壞的情況，則可能是由于A/D轉(zhuǎn)換相位設(shè)置不當(dāng)、調(diào)制B-設(shè)置不當(dāng)、駐波保護(hù)電路故障、射頻功放模塊電壓過(guò)載以及發(fā)射機(jī)內(nèi)部空氣流通不暢等原因造成的。

當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器采樣脈沖相位設(shè)置不當(dāng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)性的模塊損壞故障，尤其是高調(diào)幅時(shí)，易損壞“大臺(tái)階”功放摸塊。此時(shí)應(yīng)該檢查A/D轉(zhuǎn)換板上的兩個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)S1、S2以及跳線XT10、XT11的位置是否正確，特別是相位補(bǔ)償開(kāi)關(guān)S1的設(shè)置，它對(duì)發(fā)射機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。若S1設(shè)置不當(dāng)，使采樣信號(hào)的相位不正確，將不能保證循環(huán)調(diào)制編碼板輸出的功放開(kāi)關(guān)信號(hào)是否正好在推動(dòng)信號(hào)正負(fù)交越處來(lái)開(kāi)關(guān)功放模塊，從而增大模塊損耗，損壞場(chǎng)效應(yīng)管。

調(diào)制B-電源用于對(duì)功放模塊的開(kāi)關(guān)時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償，若調(diào)制B-電源設(shè)置不當(dāng)也會(huì)造成大規(guī)模功放模塊的損壞。在載波功率50KW，調(diào)幅度100%時(shí)，B-電壓在-2V～-6V之間變化，其中-2V對(duì)應(yīng)調(diào)制負(fù)峰，-6V對(duì)應(yīng)調(diào)制正峰。若懷疑此電壓不對(duì)，可對(duì)照廠家給的預(yù)制表，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源板上的電位器上的電壓。

駐波保護(hù)電路調(diào)整不當(dāng)，則起不到保護(hù)作用，功放模塊在有來(lái)自天線或者帶通濾波器沖擊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生模塊的大面積損壞。用雙蹤示波器檢測(cè)駐波保護(hù)電路，若相位不同應(yīng)給予調(diào)整。

冷卻氣流不足會(huì)導(dǎo)致模塊過(guò)熱，若發(fā)射機(jī)風(fēng)接點(diǎn)或者熱敏繼電器失效，可能導(dǎo)致功放模塊過(guò)熱而過(guò)早損壞。

作者簡(jiǎn)介：張有順，男，遼寧省沈陽(yáng)市人，民族：漢，職稱：工程師，學(xué)歷：本科，單位：遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心。