郭志華

內蒙古新聞出版廣電局610臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

1 功能與作用

以ZT-D10KW-Ⅱ數字調幅廣播發(fā)射機為例，輸出監(jiān)測電路由輸出監(jiān)測板A27和輸出取樣板A26組成。對帶通濾波器輸入和輸出的阻抗匹配及T阻抗網絡輸入和輸出的阻抗匹配進行監(jiān)測。當帶通濾波和T網絡及天饋線出現故障，造成失配、失諧，打火放電或外界高頻干擾產生駐波比大故障時，輸出監(jiān)測還對入射功率和反射功率的電壓和電流取樣進行檢波，指示入射功率和反射功率的大小，還將帶通濾波輸出的載頻包絡還原為復合音頻送到顯示板A32，與A/D轉換板模數轉換后又經數模還原的復合音頻進行誤差比較，給出載頻包絡是否失真的紅、綠燈顯示。本文著重對入射/反射功率的監(jiān)測與校準做一些分析和論述，如圖1所示。

圖1 入射/反射功率輸出監(jiān)測電路圖

2 入射／反射功率檢測的分析

入射／反射功率指示的電壓取樣和電流取樣也在帶通濾波器輸出至T阻抗網絡輸入（50Ω）取樣，入射功率電壓取樣送到入射功率檢波二極管VD1的負極，入射功率電流取樣轉換的電壓送到VD1的正極。反射功率電壓取樣送到反射功率檢波二極管VD2的負極，反射功率電流取樣轉換的電壓到VD2正極進行入射和反射功率檢波輸出。見圖1。

2.1 入射／反射功率電壓、電流及檢波參數取樣的分析

電壓取樣：入射功率電壓取樣由電容C5和C6分壓，反射功率電壓取樣由C7和C8分壓，它們的分壓電一樣大，都在50Ω阻抗線上取樣。10kW載頻功率時，入射功率取樣的載頻基波電壓有效值為5V左右，C3為可調節(jié)大小的電容。入射功率電壓取樣通過本板X1-15和Pl插接頭送到入射功率檢波二極管VD1的負極。由于反射功率電壓取樣和入射功率電壓取樣分壓電容一樣大，反射功率電壓取樣有效值也是5V左右（C4可調節(jié)大?。┩ㄟ^本板Xl-17和P2插接頭送到反射功率檢波二極管VD2的負極。

電流取樣和檢波：入射／反射功率電流取樣是變流器N2次級線圈上的電流在相同阻值的并聯電阻R3、R4和R5、R6上產生的電壓，在并聯電阻R3、R4兩端產生的電壓和在并聯電阻R5、R6兩端產生的電壓數值相同，極性相反。若在并聯電阻R3、R4兩端的電壓和入射功率電壓取樣的相位相反，作為入射功率電流取樣轉換的電壓，則在并聯電阻R5、R6兩端產生的電壓和入射功率電壓取樣相位相同。由于入射功率電壓取樣和反射功率電壓取樣相位相同，在并聯電阻R5、R6兩端產生的電壓也和反射功率電壓取樣相位相同，作為反射功率電沆取樣轉換的電壓。當輸出10kW載頻功率和T阻抗網絡匹配時，使這兩個電流取樣轉換的電壓有效值和電壓取樣有效值一樣大，為±5V左右。入射功率電流取樣在并聯電阻R3、R4兩端產生的電壓有效值約－5V，通過X1-3送到入射功率檢波二極管VD1正極，與VD1負極約+5V的入射功率電壓取樣的（電容C5、C6上分壓）幅度相同、相位相反，檢出入射功率電壓有效值為10V左右(2×5V)。反射功率電流取樣在并聯電阻R5、R6兩端產生的電壓有效值約+5V，通過X1-5送到反射功率檢波二極管VD2正極，與VD2負極約+5V的反射功率電壓取樣的（電容C7、C8上分壓）幅度相同、相位相同，VD2不導通，反射功率檢波輸出為零。選擇T網絡輸入、輸出匹配時，電壓取樣和電流取樣轉換的電壓一樣大，這是為了在阻抗匹配時，反射功率檢波二極管兩端的電流取樣轉換電壓和電壓取樣電壓同值、同相位，反射功率檢波二極管VD2不工作，反射功率檢波輸出為零。

2.2 入射／反射功率檢波原理分析

發(fā)射機輸出的載頻電壓和電流是入射波和反射波的疊加。

即：U總=U入+U反I總=I入-I反 =（U入-U反）/Z0（Z0為饋線阻抗）

由電路原理圖可以看到，用電容分壓（電場耦合）取得與輸出載頻電壓U成正比的入射功率取樣電壓和反射功率取樣電壓，由于入射功率取樣電壓和反射功率取樣電壓在同一阻抗點上取樣，所用的分壓電容也一樣大，所以兩個取樣電壓一樣大，相位也相同。

入射功率取樣電壓為：

反射功率取樣電壓為：

通過變流器N2（電磁耦合）取得與輸出載頻電流（變流器初級）成正比的次級電流I次（I次= 1/N，I是變流器初級電流，N是變流器次級匝數），次級電流I次在并聯電阻R5、R6兩端壓降作為反射功率電流取樣轉換電壓，在并聯電阻R3、R4兩端壓降作為入射功率電流取樣轉換電壓，這兩個電流取樣轉換的電壓也一樣大，但相位相反。

入射功率電流取樣轉換電壓:

反射功率電流取樣轉換電壓：

入射功率電流取樣轉換電壓加負號說明變流器N2次級電流I次在并聯電阻R3、R4兩端的電壓極性與并聯電阻R5、R6兩端的電壓極性相反，不論變流器N2初級上的電流方向是流出（載頻正半周）還是流人（載頻負半周）,UR3∥R4上的電壓和UR5∥R6上的電壓相位相反、幅度相同。匹配時，入射電壓取樣UC6與入射電流取樣轉換的電壓UR3∥R4相等，相位相反。

即：UC6=UR3//R4（U入+U反）×C5/（C5+C6+C3）=－（U入-U反）/Z0 N×R3//R4

設：C5/（C5+C6+C3）=Z0 N×R3//R4=K（其中K為常數約0.007，C3可調節(jié)K的大小。

得出：UC6=K（U入+U反）

把Uc6電壓加在檢波二極管VD1負極，把UR3//R4 電壓加在VD1正極，入射功率檢波二極管VD1輸出的檢波電壓為：UC6－UR3//R4=K(U入+U反)－{－K(U入-U反)}=2KU入 。由于U R5∥R6與UR3//R4的壓降相反，UC8與UC6分壓取樣電容值和取樣點都一樣,UC8也等于UC6，則反射功率檢波二極管VD2輸出檢波電壓為：UC8－UR5∥R6=2KU反。

通過推算得出入射功率和反射功率檢波電壓分別為：

當T阻抗網絡的輸入和輸出匹配時，入射功率是2倍的電壓或電流取樣值2KU入，有效值約10V左右（2KU入=2×0.007×732V），C3可調節(jié)大小。反射功率檢波二極管VD2兩端電壓同幅度、同相位無檢波電壓輸出，C4調節(jié)反射功率電壓取樣的大小，使反射功率電壓取樣和反射功率電流取樣轉換的電壓相等，反射功率檢波二極管VD2兩端的電壓相等，檢波輸出為零。

3 入射功率指示校準

校準的具體方法，當帶通濾波和T阻抗網絡調整匹配后，將發(fā)射機工作在l0KW載頻功率，把功率表打在指示反射功率上,調節(jié)反射功率平衡電容C4，使反射功率指示為零。關閉發(fā)射機，把入射功率指示和反射功率指示互置（P1、P2插頭1接3，斷開1接2），重新在l0KW上開機．觀察反射功率指示，這時反射功率指示的是入射功率，是準確的l0KW載頻功率。將功率表打在指示入射功率的位置，這時功率表指示的是反射功率，調節(jié)C3使反射功率指示為零，就把入射功率進行了很好的校準。因為入射功率只有在入射功率電壓取樣和入射功率電流取樣轉換的電壓一樣大時，入射功率的指示才是最準確的，而并不是調整C3使入射功率達到最大是準確的調整。因為C3電容值調小時，會使電壓取樣增加、電流取樣不變，電壓取樣大于電流取樣，入射功率指示增加。C3電容值調大時，電壓取佯減小，電流取樣不變，電壓取樣小于電流取樣，入射功率指示減小。所以，在用入射功率表指示調整入射功率時，不能準確地調整C3使電壓取樣和電流取樣轉換的電壓一樣大。把入射功率和反射功率位置互置，調節(jié)C3使反射功率指示為零，就對入射功率指汞進行了很好的校準。這是因為反射功率電壓取樣和電流取樣轉換的電壓，與入射功率電壓取樣和電流取樣轉換的電壓一樣大，只是反射功率電流取樣轉換的電壓相位和入射功率電流取樣轉換的電壓相位相反，把入、反射功率指示互置，調整C3使反射功率為零，就準確地把入射功率電壓取樣調得和入射功率電流取樣轉換的電壓一樣大。校準完成后關機，把P1、P2插頭還原為l接2，斷開l接3，入射功率指示為準確的l0kW，反射功率指示為零。

結束語

在帶通濾波和T阻抗網絡調整匹配時，反射功率指示為零。當帶通濾波輸出和T阻抗網絡輸入不匹配時，入射電壓和電流會發(fā)生幅度和相位的變化，在入射功率減小時，還會產生入射功率指示誤差（相對于匹配狀態(tài)）。另外，反射功率輸出指示也有偏差，但經適當的校準后，入、反射功率指示比較準確。