DX中波廣播發射機功放模塊故障分析

【摘要】DX系列中波廣播發射機是我國目前中波廣播電臺采用的主流發射機，該類發射機最容易損壞的器件就是功放模塊，故障類型也多種多樣，本文對功放模塊故障進行了總結分析。

【關鍵詞】場效應管的檢查；測量信號；故障分析

DX中波廣播發射機的功放模塊的結構和電氣性能是一樣的，具有完全的互換性，每塊功放模塊可用于功放的任一位置，對發射機的性能幾乎毫無影響。

一、MOSFET（場效應管）的檢查與測試

由于MOSFET控制極非常脆弱，處理時必須十分小心。如果讓靜電通過MOSFET放電，控制極結點就會損壞。場效應管進行測試時，必須把MOSFET從電路上取下來。MOSFET可用歐姆表檢查，但是在使用某些歐姆表時要有所限制。如果歐姆表電池電壓太低（3V以下）或太高（20V以上），這個歐姆表不能使用。電池電壓低于3V，不能對晶體管進行工作檢查，大于20V，可能導致測試晶體管損壞，使用9V電池的500型R×10k檔是比較合適的。

將歐姆表的正表筆接到晶體管的漏極或外殼，將負表筆接到源極。交替地從控制極到源極、然后從控制極到漏極接上跨接線。當MOSFET關閉時，歐姆表讀數指向無窮大或至少2MΩ以上，導通時，小于90KΩ，行該項測試時，把MOSFET放在一個（絕緣）平面上或拿住管殼的兩邊。當你接觸表頭時，你的手和皮膚的電阻會影響到讀數。該項測試表明，MOSFET的控制極充電或放電可導通或關閉。

二、信號測量

測量功放模塊的射頻驅動電平是否正常。

1.掉發射機上所有交流電源，從保險絲板上移去所有功放電源（+230VDC）保險絲。

2.交流電源，將低壓開關合上。按下“開機”，注意到功放電源加電，但是射頻功率和功放電流都沒有指示。

3.示波器測量各功率模塊的RF輸入信號，波形幅度應該在25～28VP-P之間。

測量驅動信號相位是否正常。

每個功放模塊有兩部分組成，并且每部分都有一個單獨的驅動信號。為了使發射機工作正常，驅動信號相位應該在±5o之內。如“測量射頻驅動幅度”時那樣，采用示波器測量每個放大器的射頻驅動信號相位。

1.過度的驅動相位差異

檢查控制元件（包括晶體管和二極管），虛焊能在射頻放大器上引起驅動相位問題，替換是排除這類問題的唯一方法。

2.功放模塊漏極相位

當判斷模塊有問題時，有必要測量漏極相位。二進制放大器的漏極相位可調整。射頻放大器的漏極相位互相之間應在±4o內，典型情況是在±2o內。

3.過度的漏極相位差異

如果一個模塊的漏極相位超過技術指標，用一個不同的模塊代替。如果問題在模塊上，檢查驅動相位、射頻驅動變壓器、以及MOSFET晶體管。如果不同的模塊在同樣位置仍然存在相位問題。檢查功率合成器或效率線圈的抽頭。

三、功放模塊故障分析

查找功放模塊問題最一般的方法，就是將修好的模塊插入一個已知是好的工作臺階位置上，而把好的放大器插入出現故障的地方。由此可判斷故障是由位置引起的，還是由放大器自身所致。在此種情況下發射機開的時間不要過長。

同一功放模塊插在任何位置都不好。故障原因分析如下：

1.射頻驅動不合適，測量射頻推動電平。如果射頻驅動不對，晶體管沒有損壞，就要懷疑射頻驅動變壓器T1和T2以及控制極保護電路。

2.檢查射頻放大器上所有低壓電路（開/關電路）上的元件。如果只是放大器的一邊出故障，又未發現任何損壞的器件，取下放大器保險絲，檢查推動信號的相位（模塊之間驅動信號的相位應在±5o之內）。

3.檢查所有的焊點，特別是驅動變壓器T1和T2的負載，模塊板上可能有虛焊點。查找模塊故障時，第一步就是要檢查功放模塊是否存在虛焊，印制板線條是否存在斷裂或打火痕跡，元器件是否有變色、損壞現象。

4.功放模塊插座接觸不良，插座上存在著明顯的打火拉弧痕跡，軌道松動導致功放模塊插不牢，插座和功放模塊上的“金手指”不能很好地接觸。

5.舊的或損壞的晶體管絕緣襯墊能夠使晶體管短路。檢查位于襯墊上的殘余物，尖的毛刺或散熱器上的突出點等。

在任意位置上功放模塊表現一致性差。故障原因分析如下：

1.調制B-設置不當，設置不當可引起射頻放大器隨機故障。直流穩壓電源為調制編碼電路提供B-電平，該電平隨功率控制電平和音頻調制信號的變化做相應變化。當調制度在100%，額定功率10KW時，B-電壓在-2V至-6V之間變化，其中-2V對應調制負峰，-6V對應調制正峰。

2.A/D轉換電路設置不當導致功放模塊出現隨機故障。A/D轉換電路板上的撥碼開關和跳線控制發射機的RF采樣頻率和相位，采樣信號的頻率和相位決定了功放模塊能否順利開、關。

3.VSWR電路工作不適當。如果VSWR保護電路，包括振蕩器同步電路設置不當，在VSWR條件下射頻放大器會出現隨機故障，檢查VSWR電路，可按下控制面板上VSWR手動測試按鈕，帶通濾波器和天線VSWR的LCD都應該同時變成“故障”，然后回到“正常”。

4.發射機失諧。發射機失諧能使功放模塊效率降低，同時使功放模塊過熱，長時間工作導致功放模塊的場效應管損壞。

5.過載保護電路設置不當。如果過載電路設置不當或不工作，射頻放大器在過載條件下就會出現故障。

6.空氣流動不暢，通風互鎖電路檢測出風量不夠，會關掉發射機。如果該電路損壞，過熱的模塊會發生永久故障。

在個別位置上功放模塊的一致性不好。故障原因分析如下：

1.不適當的射頻驅動

工作正常情況下，功放模塊的射頻推動值應在25～28VP-P之間。引起不適當驅動幅度與相位的原因可能是射頻放大晶體管損壞、射頻驅動電纜損壞、或母板（功率合成器）接觸不良等。

2.不正確的漏極相位

功放模塊MOS管的漏極開關波形的相位也必須在±5°以內。即使射頻驅動信號相位正確，其它問題也能引起漏極相位超差。功放模塊由于相位問題而出現故障總是在故障前工作一小段時間，這種情況下，這個模塊總是比其它模塊熱。這是判斷模塊工作相位出問題的最好方法。

3.輸出磁環損壞

檢查磁環是否有裂縫或有放電痕跡。可通過合成器板上的痕跡或線圈（磁環）的顏色進行一些表面檢查，但是更徹底的檢查必須拆卸功率合成器板。

4.不適當的控制信號

來自調制編碼板的開/關控制信號對各臺階來說應該在同一電平上。檢查編碼器輸出，用萬用表測量這些限信號的電平（1.2V左右）。

四、結束語

上述故障分析，是長期從事發射機維護工作的總結分析。對于維護人員來說，功放模塊每一次處理出現的故障都要認真總結，對后續維護工作能起到事半功倍的效果。