(廣西廣播電視技術中心柳州分中心)
2017年由于單位整體搬遷,從原實驗臺遷到中波臺,所有發(fā)射機也從新安裝調(diào)試,借此機會本人有幸參加了多部1Kw發(fā)射機的安裝和功率調(diào)試工作,收獲很大。
現(xiàn)全部設備已正常投入使用,本人就把學到的1kw全固態(tài)中波發(fā)射機功率調(diào)試經(jīng)驗總結一下,與同行一起學習交流。
全固態(tài)1kw中波發(fā)射機的功率調(diào)試,基本上都是在發(fā)射機脈沖調(diào)制單元內(nèi)進行的。
1kw全固態(tài)中波機脈沖寬度調(diào)制工作原理:平衡輸入的模擬音頻調(diào)制信號,先經(jīng)過平衡/不平衡變換為單邊的非平衡信號,經(jīng)音頻放大,經(jīng)自動增益控制,可變阻抗,在脈沖調(diào)制單元對72KHz三角波信號進行調(diào)制。將模擬音頻調(diào)制信號變換為占空系數(shù)隨模擬音頻瞬間電平變化的脈沖信號。
以下附圖1就是1Kw全固態(tài)中波發(fā)射機的脈沖寬度調(diào)制單元的電原理圖。
所謂的功率調(diào)主要有以下幾個方面內(nèi)容:額定載波輸出功率;輸入電平;自動增益;調(diào)幅度深度;過載保護;功率補償?shù)龋韵挛揖头謩e介紹。
額定功率就是指在正常外電下,當發(fā)射機不加音頻信號輸入時的發(fā)射機載波輸出功率,也叫做本機的標稱功率。參考附圖所示,能影響輸出功率范圍的調(diào)整部位有好幾個地方,如RP10、RP9、RP4、RP5,其中通過調(diào)整RP10,改變N5B放大器的直流疊加于72kHz付載波(三角波)上的偏壓,從而確定在M=0(無音頻調(diào)制)時的發(fā)射機載波輸出功率。RP9作為可變阻抗N10B同相端電位調(diào)整,可變阻抗器由N10、V4、V5組成,其作用是通過調(diào)整付載波的脈沖寬度來改變發(fā)射機輸出功率時,保持整機的調(diào)幅度不變。所以RP9的變化直接影響到可變阻抗的輸出,對整機輸出功率有較大關系。而調(diào)整 RP4,可改變乘法器Ⅹ臂端的直流控制電平(設定值為約3.5V),相當于改變了乘法器的增益,也就控制了調(diào)寬脈沖的占空系數(shù),從而控制了發(fā)射機的調(diào)幅度;同理調(diào)整RP5可改變乘法器的Y臂端直流控制電平,達到控制發(fā)射機的調(diào)幅度,所以這兩個電位器也間接的影響發(fā)射機載波功率。
本發(fā)射機的輸入電平設定為0±6dB,也就說當音頻輸入電平為-6dB時,發(fā)射機仍能保持正常調(diào)幅度輸出;而音頻輸入電平為+6dB時,發(fā)射機不會出現(xiàn)過調(diào)、過荷現(xiàn)象。
不過這里我們要調(diào)整的內(nèi)容不是輸入電平,輸入電平一般都是在前方設備設置的。而在規(guī)定輸入電平范圍內(nèi),發(fā)射機輸出狀況調(diào)整也不在這里處理,那是乘法器的事。其實在這里要調(diào)整的內(nèi)容只是一個電聲指標。調(diào)整RP11可以有效抑制來自音頻信號的雜音(共模噪聲抑制)。
本發(fā)射機的自動增益是由以N8為主組成的乘法器來完成的。前面有說過分別調(diào)整RP4、RP5可以改變乘法器的X、Y臂的直流偏壓而改變乘法器的增益。另一方面,調(diào)整RP7、RP8改變N14A、B組成的窗口比較器的上下門限可以調(diào)整自動增益的響影范圍。
圖1 AM102S2-Ⅲ型 1KW PDM中波廣播發(fā)射機脈寬調(diào)制器原理圖
調(diào)幅深度的調(diào)整通過RP3改變輸入乘法器的音頻信號大小來實現(xiàn),當輸入的音頻越大則調(diào)幅度越深。
本機過載保護除了有以二極管以固定值的過壓強制保護措施外,還有高頻電流過大音頻正峰切除保護單元。該單元主要由N3、N4(LM339四比較器)組成的八級階梯比較器來完成,八階梯的門限電位設定取值分別為 :2.70V、3.04V、3.30V、3.60V、3.80V、4.10V、4.30V和4.50V,通過RP6可以作適當調(diào)整(注:調(diào)整后的階梯門限電壓比例不變)。在高頻取樣電流不變的情況下,設定的階梯門限電壓越高,對發(fā)射機的過載反應越滯后。
功率補償?shù)囊饬x是當外電在允許的范圍內(nèi)(±10%)變化時,發(fā)射機的輸出功率能保持不變。
一般當外電變化時,主電源也會跟隨變化,那么發(fā)射機的輸出功率也會跟著變化,使得輸出不穩(wěn)定,為使輸出穩(wěn)定,特別加入一個功率補償單元,也叫功率自動調(diào)整單元。在這單元里,有兩個可調(diào)電位器RP1和RP2,首先RP1的調(diào)整是以Ⅴ11能可靠啟動為準,RP2的調(diào)整是在當外電常態(tài)時,發(fā)射機輸出在正常功率狀態(tài)。
通過這次現(xiàn)場調(diào)機學習,收獲很大。有很多細節(jié)的內(nèi)容都是書本上沒有,只要敢大膽問,師傅們都講。例如八級階梯比較器的門限電平是多少,N14A、B比較器門限與增益的關系。當然,于本人水平有限,有可能在上述表達中還存在有不妥的地方,還懇請各位前輩給予斧正。
[1]AM102S2-Ⅲ型 1KW PDM中波廣播發(fā)射機成套運用文件[Z].陜西如意廣播設備有限公司(762廠)編,2014.6.
[2]劉洪才,李天德,李 棟,周國材.廣播發(fā)射與衛(wèi)星傳輸理論基礎[J]. 中國廣播電視出版社,2002.9.