王紹強?林心平

摘要：本文介紹了哈廣1kW全固態(tài)PDM中波發(fā)射機載波頻率由603kHz改頻到1260kHz的調(diào)整方法與步驟，其中進行了詳細的原理分析，總結了一些有益的經(jīng)驗，與行業(yè)同仁分享。

關鍵詞：1kW中波射機；改頻調(diào)試；射頻系統(tǒng)；頻率合成；諧振；阻抗

王紹強（1988.01-），男，彝族，云南永平，本科，工程師，研究方向：廣播電視技術；

林心平（1981.12-），男，漢族，云南大理，本科，助理工程師，研究方向：廣播電視技術。

一、引言

筆者有幸參與了1kW中波發(fā)射機載波頻率由603kHz改頻到1260kHz以及1503kHz改頻到1557kHz的工作，從中總結出一些經(jīng)驗方法，希望對今后類似的工作有一定的借鑒、指導作用。因兩次改頻步驟方法一樣，本文主要以603kHz改頻到1260kHz為案例講述。發(fā)射機哈廣1kWkW全固態(tài)PDM發(fā)射機的工作原理見圖1所示。圖1中展示的發(fā)射機包含射頻電路、音頻電路、電源部分和控制電路等。

（一）射頻系統(tǒng)

包括DDS頻率合成器、前置放大器、功率放大器、功率合成器、末級槽路、輸出取樣、輸出監(jiān)測等。

（二）調(diào)制系統(tǒng)

包括調(diào)制器板（帶音頻處理器）、調(diào)制器驅(qū)動板。調(diào)制系統(tǒng)用于將調(diào)制信號與載波信號相結合，以便發(fā)送信號傳輸。

（三）電源部分

包括主整電源、低壓穩(wěn)壓電源。主整電源用于提供整體系統(tǒng)的電源供應，而低壓穩(wěn)壓電源用于提供穩(wěn)定的低電壓供應。

（四）控側保護與狀態(tài)顯示系統(tǒng)

包含LCD顯示屏、智能控制板鍵盤，包含輸入、輸出接口電路。這個系統(tǒng)用于控制和保護整個系統(tǒng)，并通過LCD顯示屏和鍵盤與用戶進行交互。

載波頻率與控制電路、電源部分和音頻電路沒有相關性，可輕松適應中波頻段，改動涉及功率合成母板、發(fā)射機輸出網(wǎng)絡、頻率合成震蕩板、輸出監(jiān)測板和天線調(diào)配網(wǎng)絡，主要針對的還是射頻電路。

二、提前了解測量哈廣（1kW）PDM發(fā)射機射頻系統(tǒng)及幾個重要部分的參數(shù)

（一）射頻系統(tǒng)關鍵部分

因改頻重點和難點主要集中在射頻系統(tǒng)部分，對射頻系統(tǒng)作工作原理要了然于胸，對原1206kHz發(fā)射機幾個重要參數(shù)進行采集。要注意在測量前，控制板K3置于2-3，K4置于2-3，并拔出調(diào)制驅(qū)動板。

1.測量主振板參數(shù)參考值

V1→9.126kHz方波；

V2→9.36V、1.25MHZ、方波。

主振輸出：8腳，3.37V、方波、1.25MHZ，1腳4.26V，頻顯輸入5.1V。

（二）中間放大（前置放大）參考值

上高壓，加衰減，拔出N1集成塊，又開始測量。

①母板（前置放大輸出）41腳，93.6V方波、1.25MHz。

②母板（調(diào)增網(wǎng)絡之后）R4上端80V—100V正玄波信號、1.25MHz。

（三）N1（功率合成母板）參考值

4腳2.48V，6腳3.20V，7腳3.93V。

前置放大板TP1、TP2、TP3為總輸出（插好調(diào)制推動板又測量）。

（四）控制板參考值

XS7→降升功率，12腳4.0V。

封鎖11腳，正常值0V（大于0.7V封鎖值）。

三、1206kHz發(fā)射機頻率合成振蕩器的調(diào)整

將工作頻率由603kHz改為1206kHz，先由S1設置頻段；S2設置具體所需頻率，（哈廣核準代碼CMIT ID：2015 GP：4688的發(fā)射機機型）接通ON位置為“1”態(tài)，斷開位置為“0”態(tài)。把10 進制數(shù)轉換成S2 的二進制數(shù)，發(fā)射機頻率轉換公式[fc（kHz）-522（kHz）]/9。因此得到[1206（kHz）-522（kHz）]/9=76，76轉換成二進制數(shù)為01001100。頻率從603kHz升至1206kHz，S2狀態(tài)也需要做出改變，由01000011變?yōu)?1001100狀態(tài)。

之后，打開低壓電源，讓高頻激勵器處于運行狀態(tài)，發(fā)射頻率讀數(shù)要變?yōu)?206kHz，如有偏差，可在撥碼開關尾數(shù)加減一調(diào)試。用示波器測量XS4-8，高頻蕩器應輸出峰峰值為4.5V的方波勵信號。

四、中間放大器調(diào)諧回路的調(diào)整

中間放大器主要由C1和L1組成串聯(lián)諧振回路，對工作頻率進行低阻，電路達到最大值，成為和諧波的高阻，形成正弦波信號。每個功放板中場效應管的G、S 極間的輸入電容，折合到輸入變壓器的初級，母板中的電感L2由2個功放板總輸入電容及分布電容與功率組成，構成并聯(lián)諧振電路（等效電容），諧振于工作頻率。前置輸出調(diào)諧電路如圖3所示。

斷開L1、L2的中間連接B點，對地連接50Ω電阻，在B點連接示波器，按“開機”鍵來加高壓，反復調(diào)整電感L1，使得L1、C1、T1能夠在載波頻率處形成串聯(lián)諧振回路。這時，在示波器上觀察信號幅度和波形，調(diào)整L1直到達到最大的幅度并且波形良好。然后恢復連接B點，調(diào)節(jié) L2，也使幅度最大。注意調(diào)整L1，L2要關閉發(fā)射機，每次調(diào)整記錄調(diào)整幅度和調(diào)整點的位置，從而得到最佳位置。

在上述調(diào)整結束后，改變次級線圈的圈數(shù)T1使射頻幅，使R4上端測輸出80V—100V、1.25MHz的正玄波。

五、輸出網(wǎng)絡的調(diào)整

如圖4 所示 ，L2、L3、L4 、C2構成T型阻抗微調(diào)電路 ，L4和C2串聯(lián)諧振于三倍載波頻率。L1 、C1組Γ型網(wǎng)絡，與C3、L5 、C4 組成帶通濾波器，兼阻抗變換，具有與發(fā)射機輸出30Ω左右的阻抗匹配作用；L5 、C4組成并聯(lián)諧振，L5的抽頭位置決定負載等效到輸入端的等效阻抗值；C5、L6具有陷波防雷作用，無需調(diào)整。

（一）Γ型網(wǎng)絡及帶通濾波調(diào)整

斷開A點，在D點對地接50Ω電阻，在A點測得原來頻率603kHz的參考阻抗。然后網(wǎng)絡分析校正到1206，在A點測量，微調(diào)L1，使之等于參考阻抗；如已知發(fā)射機功放母版輸出的參考阻抗，可在三次諧波和T型網(wǎng)絡調(diào)整后再來調(diào)整L1，使之外部網(wǎng)絡與功放輸出網(wǎng)絡相匹配。斷開C點、D點，網(wǎng)絡分析儀連接D點，調(diào)整L5，使L5、C4并聯(lián)諧振于載波頻率。

（二）三次諧波的調(diào)整

圖4中，E點與L2和L3的連接被斷開，下方與電橋相接，電橋頻率要調(diào)整到3倍1206kHz頻率（即3618kHz）。調(diào)整L4，使L4和C2串聯(lián)諧振于3618kHz。

（三）T 型網(wǎng)絡的調(diào)整

L2、L3和L4、C2構成T型網(wǎng)絡，目的是讓發(fā)射機的負載阻抗與輸出阻抗相匹配，同時發(fā)揮防雷作用，作用的發(fā)揮以相移45°為前提。斷開B點，連接好C點和D點，在機器輸出端D點接一個50Ω負載鏈接，使網(wǎng)絡分析儀調(diào)到1206kHz并測B點的阻抗，反復調(diào)整L2、L3使阻抗為50Ω±j0，以使發(fā)射機的負載阻抗與輸出阻抗相匹配，并且?guī)в?5°的相位移。

六、天線網(wǎng)絡調(diào)整

斷開發(fā)射機與天饋線網(wǎng)絡系統(tǒng)的連接點，饋線端連接網(wǎng)絡分析儀，調(diào)整1206天線調(diào)配網(wǎng)絡的阻抗，使之實部為50Ω，虛部接近為零。

如雙頻共塔網(wǎng)絡，則需在另一頻率網(wǎng)絡上調(diào)整并聯(lián)諧振部分（阻塞網(wǎng)絡），使其對1206形成阻塞，并且要使其對本頻阻抗匹配良好。因天線調(diào)配網(wǎng)絡的組成形式多樣，有傳統(tǒng)T、Γ、Π型網(wǎng)絡，有耦合式網(wǎng)絡，有些還加設陷波網(wǎng)絡等，不同的網(wǎng)絡調(diào)整部分不同，這里不做過多贅述。

七、整機統(tǒng)調(diào)

（一）開機熱調(diào)

開機帶天線進行熱調(diào)，通過觀測反射功率，將發(fā)射機輸出網(wǎng)絡調(diào)整到正確位置；另外，要將功率調(diào)整至最大，需要更精細調(diào)載和調(diào)諧，在整個過程中，觀察電流的最小值，將反射功率降到最低，全程觀察機器運行，使其保持正常運行狀態(tài)，運行半小時，查看模塊溫度是否過高。

（二）最大功率調(diào)整

拔出調(diào)制器板，功放電流為4.8A，輸出功率為1kW，立即關機，并斷開高壓，將輸出網(wǎng)絡中的L5抽頭拆除，按下開機鍵，觀察顯示屏中的功放電流和輸出功率。細心調(diào)整相關參數(shù)，直到功放電流和輸出功率達到最大值，按下關機鍵并斷開高壓，然后將L5抽頭固定好。

再次按下開機鍵，增加高壓，使發(fā)射機功率達到最大，調(diào)整控制板上電位器R87，目的是讓輸出功率為1.1kW。按“降功率”鍵，使發(fā)射機輸出功率恢復到1kW。

（三）最大調(diào)幅度調(diào)整

在輸出功率為1kW時，頻率為1kHz、幅度為0dB 的音頻信號用綜合測試儀送出，送至調(diào)制器板的XS2-2 和XS2-4端。發(fā)射機的輸出取樣信號被示波器觀測，調(diào)制器板上電位器R106被調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)最終目的是讓調(diào)幅度是100%。

八、輸出監(jiān)測板調(diào)整

駐波保護以調(diào)整至正確位置為前提，只有這樣，才可以支持發(fā)射機正常運行。拔出調(diào)制推動，取消門聯(lián)鎖，取下輸出檢測板上N1芯片，按下“升功率”鍵實現(xiàn)加壓，輸出功率接近1kW則停下加壓操作。借助示波器，通道1的探頭連接TP1端 ，通道2的探頭連接TP2端，這時看到兩個波形。

如果兩個波形有相位差，天調(diào)網(wǎng)絡和發(fā)射機網(wǎng)絡阻抗在50Ω±j0時，調(diào)整輸出檢測板的L3，使兩個信號相位對準，當L3的調(diào)整不能使兩個信號的相位一致時，調(diào)整S4上的電容，再調(diào)L3；檢測開關放在l-2位置，示波器兩個通道垂直靈敏度做相同設置，調(diào)整示波器時間，使其顯示2～3個射頻信號周期，調(diào)整S1上的電容，使TP1端信號幅度和TP2端相同。

需要注意，在調(diào)整某一部分S1、S4、L3時，相位幅度可能不會剛好相等，可以整體配合反復調(diào)，S1、S2、S4的電容也可以調(diào)整， L1、L2、T1與 S2的電容要并聯(lián)諧振于載波頻率。若兩個信號存在相位和幅度的相同情況，萬用表檢查相角檢波器，輸出數(shù)值應接近零。

九、其他注意事項

①無電磁干擾前提下，再調(diào)整輸出網(wǎng)絡，要事先關閉附近頻率節(jié)目可以減少干擾，最好在當?shù)仉娕_播音結束后進行調(diào)整。②安全是最高效的生產(chǎn)力，在進行輸出網(wǎng)絡調(diào)整時，一定要將天線與地短路，預防回路中高頻電流電擊。③改變頻率后，發(fā)射機中放電流會發(fā)生變化，這是因為發(fā)射機的工作頻率與中放電流成正比；因此在進行頻率改變前后，務必做好工作標記，以便以后的檢修和指標修正工作。

十、結束語

此次改頻調(diào)試工作于2020年9月完成，改頻后發(fā)射機工作狀態(tài)正常，用綜合測試儀測量頻率響應、失真度、信噪比等都達到甲級指標。

作者單位：王紹強 林心平 云南省廣播電視局下關653臺（大理實驗臺）

參? 考? 文? 獻

[1]陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機使用與維護[M].中國廣播電視出版社，2002.

[2]劉洪才.廣播發(fā)射與衛(wèi)星傳輸理論基礎[M].中國廣播電視出版社，2002.

[3]1KWPDM全固態(tài)中波發(fā)射機改頻[M].第十六屆全國中波技術交流會，2012.

[4]徐瓊.PDM1KW全固態(tài)中波發(fā)射機的改頻調(diào)試[J].西部廣播電視，2014（04）： 76-81.

[5]黃霖.全固態(tài)PDM中波發(fā)射機的改頻（主機部分）[J]中東南傳播，2017（10）： 146-147.