劉學良

（東營市廣播電視臺，山東 東營 257091）

1 CDR數(shù)字音頻廣播概述

調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播（China Digital Radio，CDR）工作在現(xiàn)有的FM模擬發(fā)射的頻率上，地面覆蓋網(wǎng)絡(luò)使用同一個調(diào)頻廣播頻率，以模擬和數(shù)字同時播出的方式進行傳輸覆蓋。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)模擬調(diào)頻廣播、FM-CDR全數(shù)字廣播、模擬調(diào)頻和數(shù)字同播三種工作模式。模數(shù)同播時，可以調(diào)整模數(shù)功率比來設(shè)置模擬調(diào)頻廣播和數(shù)字廣播的發(fā)射功率。在今后相當長的一段時間內(nèi)，CDR數(shù)字廣播信號將會與模擬廣播信號共存同播，例如現(xiàn)有的中國之聲模擬調(diào)頻廣播頻率安裝一套調(diào)頻頻段數(shù)字音頻廣播發(fā)射系統(tǒng)，同時播出一套模擬調(diào)頻廣播節(jié)目和3套數(shù)字音頻廣播節(jié)目[1]。

2 CDR廣播發(fā)射機功放單元的組成

CDR發(fā)射機與傳統(tǒng)的模擬廣播發(fā)射機組成基本相同，是由電源、功率放大器、激勵器、控制系統(tǒng)和合成分配網(wǎng)絡(luò)組成。來自系統(tǒng)控制器的RF信號經(jīng)分配器分別送到兩個功放單元。進入功放單元后，先是經(jīng)過一級前置放大器，提升射頻信號電平，然后經(jīng)過分配器，分為4路信號，分別饋送到4個BLF188XR功放模塊，經(jīng)功率放大器放大后再送入合成器和定向耦合器后輸出。功放模塊核心部件由一個BLF188XR及其外圍電路組成。如圖1所示。

圖1 P1000 FM BLF188XR調(diào)頻功放板

BLF188XR為荷蘭恩智浦半導體公司研發(fā)的新型“超耐用系列”功放管，其XR系列“超耐用”LDMOS射頻功率晶體管，最高可輸出1 600 W峰值功率，耐用性更強。整個功放模塊電路并不是很復雜，模塊與外圍電路相連接的部分不多，主要有RF INPUT（射頻輸入），RF OUT（射頻輸出），電源電壓VCC和柵極電壓[2]。BLF188XR功放單元電工圖如圖2所示，整個功放單元中，功放管是最為重要的核心部件，也是最容易損壞的部件。

圖2 BLF188XR功放板電工圖

在實際工作中，功放模塊的壽命受到很多因素的影響，比如工作環(huán)境、焊接工藝、工作溫度以及功放管本身質(zhì)量等等。東營市廣播電視臺的CDR發(fā)射機大概從工作三年后開始出現(xiàn)功放模塊故障，陸續(xù)出現(xiàn)幾次，都是因BLF188XR功放管損壞造成的。因此，技術(shù)人員積累了一些維修經(jīng)驗，并且儲備了一批配件，能夠及時進行維修。

3 功放管好壞的判斷

在日常的巡機過程中，如果發(fā)現(xiàn)某只功放管的電流突然變小或者直接為零，就要根據(jù)功放管工作的時間、近期的工作電流變化情況進行判斷，判斷功放管是否發(fā)生了問題。技術(shù)人員在維修的時候，打開功放單元后，首先會測量功放管各個管腳的對地電阻，特別是柵極對地阻值。通常來說，功放管BLF188XR的柵極對地阻值一般在8.7 kΩ左右，每個功放管會略有不同。偏離8.7 kΩ較多時，功放管損壞的可能性很大。如果功放管管腳阻值在正常范圍內(nèi)，可以在功放單元的輸入和輸出端都接上假負載，然后加電測量功放管的靜態(tài)工作點[3]。如果靜態(tài)工作電壓沒有問題，但工作電流明顯異常，再與柵極對地阻值的變化進行對比，基本上可以確定功放管的好壞。如果想精確判斷一只功放管的好壞，還有一種簡便的測量方法，具體步驟如下。

（1）找一臺+24 V具有電流顯示功能的可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源，準備一個10 kΩ/1 W的電阻R。

（2）將直流電源打開，輸出電壓調(diào)整為20 V，然后關(guān)閉電源。

（3）電源正極連接到管子的漏極D端，負極連接到管子的源極S端，在漏極D與源極G之間連接10 kΩ/1 W的電阻R。

（4）將直流電源開啟，使其顯示直流電流。如果表上有電流顯示（經(jīng)驗值為1.6 A左右），則管子良好；如果沒有電流，則判斷為管子損壞[4]。

4 功放管的更換

功放管更換對于技術(shù)人員的要求比較高，稍有不慎就會損壞功放管。特別是長時間的焊接、靜電、功放板底板導熱硅脂的涂抹，都會對功放管的壽命造成很大的影響。對于一般的LDMOS管，更換步驟如下。

（1）首先將功放板的電源電壓VCC和柵極電壓接線用電烙鐵從主板取下，將射頻輸入、輸出接線從功放模塊焊開，取下功放板，將功放板背面的殘留導熱硅脂清理干凈。

（2）取下壞管子輸入端和輸出端表面安裝的電容電阻，并記下其安裝位置，將功放管安裝位置的殘留導熱硅脂清除干凈。

（3）將準備好的備用功放管安裝面均勻涂抹上薄薄一層導熱硅脂，以便其緊密固定在散熱片上。導熱硅脂不宜太多，硅脂層太厚會影響散熱。用螺絲將功放管固定好，然后進行焊接。

（4）焊接時要選擇功率合適的電烙鐵。建議選擇60～80 W大功率內(nèi)熱式烙鐵，在極短的時間（5 s）內(nèi)將管子的電極焊牢，使電極完全被焊錫覆蓋住為止。如果一次不能完成，再次焊接時，每次焊接至少要有10 s左右的間隔，以防止焊接部位及周邊過熱，損壞印刷線路板[5]。

（5）將取下的電容和電阻重新按照原位置安裝好。

（6）調(diào)整偏置。BLF188XR焊接好以后，不能立即開機，要先用萬用表測一下功放管的管腳阻值，特別是柵極對地電阻。阻值一般在8.7 kΩ左右。為避免開機瞬間柵極電壓過高，保險起見，可以將柵極對地電阻適當降低到8.2 kΩ，再根據(jù)功放電流的大小進行調(diào)整。

（7）將功放單元放在發(fā)射機旁邊高度合適的小桌上，輸入端接負載，輸出端連接到發(fā)射機，串口線連接到控制單元，檢查無誤后加電開機。

（8）開機后先測一下柵極電壓，如果在1.8 V左右，可以先不進行調(diào)整。此時該功放管的功放電流大約在1 A左右。如果電壓偏高，控制單元顯示的功放電流過大，則適當降低偏置電壓。

（9）靜態(tài)預熱30 min，在預熱過程中要注意觀察功放電流的變化。預熱30 min后，對偏置電壓進行微調(diào)，將靜態(tài)功放電流穩(wěn)定在1 A，再觀察一會，看功放電流是否穩(wěn)定[6]。

（10）將整個功放安裝到位，開機慢慢提升功率，直到額定功率值。此過程中，要不斷觀察功放電流。

5 結(jié) 語

在拆功放管時很容易造成功放管損壞，還有可能造成印刷線路板的損傷甚至報廢。因為BLF188XR是大功率功放管，管腳電極的銅片比BLF861A等功放管的電極要厚一些，在焊接過程中把焊錫燙化后，不要用力撬動該銅片，否則很容易把印刷底板上的銅箔掀起來，造成功放板基板的損壞。筆者根據(jù)多年的維修過程總結(jié)出一個拆功放管比較好的辦法。在確認功放管損壞后，首先把外圍元件取下，找一條鋸條，掰成15 cm長，用鋸條輕輕地將電極銅片從功放管主體根部鋸下來，將電極和管體分離，然后卸掉管子兩頭的螺絲，管體就可輕松取下來。管子取下來后就剩下四個電極銅片，用烙鐵稍微一燙就可將銅片取下，不會損傷印刷線路板。