短波發射機射頻增益控制放大器故障分析及處理

賴少康

國家新聞出版廣電總局871臺，海南東方 572600

1 射頻增益控制放大器試驗檢測裝置

1.1 試驗檢測裝置的制作

試驗檢測裝置的構成為四部分，即GPC-3030D型直流電源、雙蹤示波器、高頻信號發生器以及1A9故障電路板，具體連線圖如圖2所示。

其中，GPC-3030D型直流電源有2路輸出電源，一是輸出電源調整到正28V，連接到1A9的E5端，主要負責工作電壓；二是輸出電源調整為負4.6V并連接到1A9的E8和E9端口，主要負責控制光電耦合器U1及U2的負電壓。將前者的負極與后者的正極連接，同時連接到1A9的E2、E4及E7端。此外，連接到1A9E8和E9端口的負電壓信號可以實現基于高前陰流以及高末柵流呈現正關系之上形成的負控制電壓信號的模擬；雙蹤示波器的CH1端連接到1A9板的電阻R6，CH2端連接到1A9板的射頻輸出端J2，即連接到1A9的E1端；高頻信號發生器的作用就是對頻率合成器輸出的射頻信號進行模擬，并與1A9E3端連接。

1.2 試驗檢測過程

1）試驗射頻激勵信號選擇高頻信號發生器形成的高頻頻率為15MHz的單音信號，合理調控信號發生器的幅度旋鈕，讓輸出射頻信號電平達到0.5V，接著再經由Q9射頻插頭將其與1A9輸入端J1相連接。

2）在1A9的E6與E7端連接滑動電位器（1k Ω/2W），對射頻增益控制人工手段控制電位器進行模擬，并沿順時針方向做一定調整，確保接近電阻值達到最大化。

圖1 射頻增益放大器控制（1A9）原理圖

圖2 射頻增益控制放大器試驗檢測裝置連線圖

3）分別借助雙蹤示波器的CH1通道和CH2通道對1A9電路電阻R6上端輸出信號波形以及J2端輸出信號波形進行檢測。

4）把1A9的E8和E9端分別連接到基于GPC-3030D直流電源之上模擬形成的負控制電壓信號，根據情況調控電壓范圍，將其控制在-6VDC-0VDC。如果沒有異常，控制電壓就應高于4.6VDC[1]。利用雙蹤示波器屏幕對信號發生器輸出高頻信號波形實時有效監測，基于PIN二極管影響之下，當信號幅度逐漸減小的時候，光電耦合器二極管就會發光，三極管會導通，Q2偏置和輸出電流會增大，Q1偏置和輸出電壓uce都會劍減小[2]。經由雙蹤示波器屏幕能直接看到高頻信號逐漸降低直到消失不見，這個時候通過Q3輸入的射頻電壓會逐漸降低，Q3和Q4的射頻輸出電壓均會下降，進而直接削弱射頻激勵。

2 故障分析與處理

2.1 故障現象

發射機具體運行過程中，如果射頻增益控制電路出現異常就會對發射機載波電平造成直接影響，使其出現不穩定性。例如，斷激信號或是激勵信號過大，使發射機多次出現過量負荷現象，造成發射機高前級表值以及高末級表值出現不穩定性，影響發射機運行。

2.2 故障電路分析與處理

電路正常的時候，從1A9的1PS6TB2-6引進與高前陰流成正比關系的控制電壓，和高末柵流成正比關系的控制電壓從1A9的1PS5TB1-10引進，且兩組直流電壓信號都是負，分別連接到光電耦合器的U1與U2發光二極管的負極。當射頻激勵信號偏大的時候，高前陰流會增加，高末柵流也會增加，引發1PS6TB2-6和1PS5TB1-10負直流電壓也隨之提升，進而強化U1以及U2的發光強度、強化三極管導通以及減小輸出電壓。Q1和Q2偏置分別下降和上升，輸出電流增加，Q3輸進射頻電壓降低，Q3和Q4射頻輸出均降低，進而使激勵信號降低；反之亦是如此。

在PIN二極管的CR1有損壞情況時，受Q2發射極電流變化作用，其射頻阻抗力會逐漸喪失。如果光電耦合器的U1與U2有損壞情況，會使三極管的Q1與Q2喪失正常偏置，造成CR1工作出現異常。如果PIN二極管不具備控制作用了，原本通過信號輸入端J1輸進的高頻信號就會經由Q3和Q4放大輸出，引發射頻激勵信號變大，導致發射機多次出現過量負荷現象，影響其正常運作。倘若三極管Q3、Q4有損壞情況或1A9輸出電路斷開，會出現斷激問題，對發射機正常、穩定運作造成影響。

在具體工作中，倘若1A9板有損壞情況，就要及時用三通把射頻增益控制電路的輸進和輸出端進行短接，根據對應載波頻率，對射頻激勵電平作出一定調整，保障發射機運行穩定、正常。等到播音間隙的時候再進行更換。

2.3 1A9板元器件損壞分析及處理

利用試驗檢測里雙蹤示波器，觀察高頻信號有沒有消失，以此為依據判定射頻增益放大器1A9板上的元器件有沒有損壞。倘若在屏幕上能看到高頻信號逐步減小直至消失，就表示PIN二極管以及三極管Q1/Q2和光電耦合器的U1和U2等元器件沒有損壞。也可以先調換U1和U2兩個元器件，如果在示波器屏幕上沒有看到高頻信號逐漸減小直至消失的情況，還可以通過三用表對PIN二極管進行檢查，假如正反方向電阻出現異常現象，就要更換PIN二極管；假如電阻R6上端連接的屏幕上能看到高頻信號逐漸降低直至消失，但射頻增益放大器仍然運轉異常，就要檢查三極管Q3和Q4是否存在異常，如果有異常就要及時更換。

如果判斷出1A9板上元器件有損壞情況，就要及時更換損壞器件，但在更換的時候要注意四個問題：1）使用吸錫泵時，不能讓烙鐵頭和印刷電路板的銅觸點接觸太久，因為接觸時間久容易使銅觸點脫落，造成印刷電路板失去作用。2）在進行二極管和放大管焊接的時候，要用鑷子夾住焊腳，避免元器件長時間跟高溫電烙鐵頭接觸，損壞元器件。3）電解電容要弄清正極和負極。4）在對4N26光電耦合器進行安裝的時候要插對管腳，找準安插標志，避免出現IC片插反的情況。

3 結論

本文基于DF100A型100kW短波發射機之上自行設計射頻增益控制放大器（1A9）試驗檢測裝置，目的是為了快速、準確檢測出1A9板元器件的故障問題。這種便捷的檢測方法為維護工作提供了很多方便，也為短波發射機的安全、穩定、高效播出提供了有效保障。

[1]勾建國，劉學偉.DF100A型短波發射機寬放電流異常故障分析及處理[J].電子世界，2014（1）：51-52.

[2]張英.DF100A型100kW短波發射機射頻增益控制放大器的試驗檢測裝置及其故障處理[J].廣播電視信息，2010（8）：99-101.