古麗海霞·賽福丁
摘 要 由于科學的不斷發展、技術不斷進步,全固態PDM發射機采用了新型的固態放大器件,因而取代了能耗高、效率低的大功率電子管。本文論述PDM 1 kW全固態中波廣播發射機的安裝與維護。
關鍵詞 PDM 1 kW全固態 中波廣播發射機 維護
一、概述
PDM 1kW全固態中波廣播發射機是近幾年來國家廣電總局研制開發的新產品,在全國廣電系統實施“西新工程”中被廣泛運用的機型,由于科學的不斷發展,技術不斷進步,全固態PDM發射機采用了新型的固態放大器件,因而取代了能耗高、效率低的大功率電子管,采用了脈沖寬度調制(PDM)的新電路,與過去的電子管發射機相比,整機效率由過去電子管機的25%左右,提高到現在固態機90%左右,體積大幅度減小,重量減輕,能耗低、音質美,工作穩定可靠。
二、全固態PDM1 kW發射機介紹
(一)技術參數
1.載波功率輸出、額定值:1 kW;運行范圍0~1.2 kW可調。
2.載波頻率范圍:531 kHz~1602 kHz(間隔9 kHz)。
3.RF終端阻抗:50 Ω、75 Ω或230 Ω非平衡。
4.頻率響應:<±1 Db(30 Hz-8 kHz,M=0.5 測試)。
5.諧波失真:<1.5%(50 Hz-8 kHz,M=0.9 測試)。
6.調制能力:1 kW,140%正峰調制能力。
7.載波跌落:<1.5%。
8.諧波輻射:相對于載頻優于-60 Db(相當于1 kW)。
9.信噪比:>60 Db(1 kHz,M=1測試)。
10.整機效率:載波時:≥85%,100%調制:≥86%。
(二)全固態PDM1KW發射機的組成及原理
全固態PDM發射機由三大部分組成:高頻部分、音頻部分、電源部分組成。
工作原理:音頻信號經過處理和負載波信號送到脈寬調制級進行調制,然后得到一串脈沖寬度隨音頻信號變化而變化的調寬脈沖,進行放大后再送到調制器,繼續放大到需要的幅度和功率,通過低通濾波器后得到一個有足夠幅度和功率的音頻信號送去被調級和由高頻振蕩產生的載頻信號,經放大后送到被調級進行調幅,由此產生射頻調幅波再經高末槽路,進行調諧濾波,阻抗變換,輸出符合要求的載波,通過天線發射出去,電源部分是輸出各種直流電壓供發射機各部分工作使用。
三、天饋線系統
在安裝PDM 1 kW固態發射機之前,我們已做了許多前期工作,如架設高76 m天線鐵塔,鋪設天線地網,新建調配亭,架設饋管,防雷接地,工作接地等與發射機配套的工作,無線電波要發射出去,發射機只是整個過程的一部分。天線地網是發射過程其中的重要部分,發射功率的大小受到天線結構,地網優劣,匹配好壞,地導系數傳播路經地形等諸多因素的影響,尤其是固態機、功放管MOSFET耐壓和耐高溫的能力有限,對天饋線的匹配提出更高的要求。
天線的作用,鐵塔本身就是發射體,其作用都是將高頻已調波的能量轉變成電磁波的能量,并將電磁波發送到預定方向的裝置,中波主要靠地波傳播,而地波傳播應使用垂直極化波,因此中波天線一般采用垂直天線,天線的高度與天線電流的腹點與波長有關系,在選擇天線高度時,既要考慮水平方向場強的大小,也要盡量避免副瓣干擾。天線仰角越大,場強就越小。中波天線的高度數值為0.53 λ。
地網是中波天線的回路,當電流通過地面時產生損失,稱為地損。地損主要集中在天線底附近,為了提高天線的效率,盡量減小地損,所以,發射天線需要良好的接地設施——地網。地網通常形成以鐵塔底部分的母線為圓心的采用120根φ3.0的軟銅線導線,長度為工作波長的二分之一,作輻射線,構成網狀體地網,接地電阻應小于0.5 Ω。
饋管:我們選用的是SDY-50-15-3型,阻抗為50 Ω,前期配套工作都按要求進行,通過測試達到標準。
四、發射機安裝與調試
全固態發射機在機房歸位到指定位置,連接好電源線(該機采用三相交流電源)連好機器工作接地線,射頻輸出饋管通過連接頭安裝在發射機頂端,與此同時,饋管的另一頭接到調配亭網絡,通過調配網絡,直接連到天線鐵塔,在機器沒有加電之前,先用儀器檢查天線調配網絡的輸入,輸出阻抗,然后測試饋管的輸入,輸出阻抗,經過微調,符合要求。饋管和調配網絡在出廠前都已按要求調整好的,只是在運輸途中,搬運振動,產生輕微變化,機器在出廠前也已用標稱阻抗假負載調好,并進行48小時老化,現在天線系統輸入阻抗接近線純阻50 Ω,這一步完成之后,接下來開機前靜態檢查,開機前加電檢查(空載檢查)上述正常后,各級加電帶負荷檢查,看各級電壓指示是否正常,正常后,用示波器測試調制驅動信號,檢查方波寬度,和方波占空比是否符合要求,調整輸出功率時,先將入射功率指示調到接近200 W為止,反射功率為0,所有故障指示燈不亮,此時電流接近3.5 A。
再將功率慢慢調整到入射功率指示為1 kW為止,反射功率指示應小于5 W。所有故障指示燈不應亮,最后就是逐漸加大音頻信號,使調幅度指示在95%以上,能正常工作,經過一天的開機試機正常運行后,測試機器的三大指標:雜音、頻響、失真均符合要求。
在調機當中,發現幾個問題:該機開機5 V電源接觸不好,沒有指示,經查屬整流管管腳松動沒有接觸好,經處理恢復正常,在調整輸出功率時,開始反射功率大于5 W,后經檢查調整匹配網絡使反射功率為2 W,達到要求。
經過上述一系列工作,發射機按時正式開播,經過幾個月的運行情況觀察,一切正常,沒有發生技術上的問題,此時,該機已安裝調試成功。
五、發射機的維護
日常的維護保養對發射機的安全運行具有非常積極的意義,通過一般性維護保養可將故障消除在萌芽狀態,從而預防重大事故的發生。這些檢查在每周例檢時進行,并在維護卡片上做好發射機的維護記錄。同時,高效運行發射設備,使故障時間最短,也需要有良好的記錄保存,這些記錄有助于保存設備的保養情況和定期校準設備。
防塵保潔可以保持發射機各部件的清潔,安裝提供過濾空氣的過濾器,并定期清潔過濾器的金屬棉。
定期檢查各個元器件及接線端子,檢查其是否有變色、斷裂、脫落、漏液、生銹腐蝕等現象,并檢查集成電路的接觸性。
發射機上的射頻推動多用表為發射機的前置推動、推動放大提供儀表測量,可直接測量前置推動直流電壓、直流電流。經常檢查關鍵點電壓波形,并做好記錄,通過這些記錄,最主要的是工程師能查閱參數為何值的記錄,從而能容易地了解正在影響運行參數的趨勢。