江都臺GME1113D型全固態電視發射機的配置原理

陶 圣

（作者單位：揚州廣播電視傳媒集團（總臺））

江都臺GME1113D型全固態電視發射機的配置原理

陶 圣

（作者單位：揚州廣播電視傳媒集團（總臺））

GME1113D型UHF1 kW全固態電視發射機，是北京吉兆電子有限公司與清華大學共同研發的，該型號發射機利用清華的先進技術性，具有結構合理、操作簡單、維護方便，且運行穩定可靠,同時發射機具有一定的組合性，被國內外許多電視臺站使用。本臺從實際情況出發，對該型號發射機系統選擇了適合的配置，從總體上敘述揚州廣播電視傳媒集團（總臺）發射機的原理，以及日常維護。

450W功放；四分配器；四合成器；維護

在購置之前揚州廣播電視傳媒集團（總臺）是由兩臺鞍廣電子管發射機作為16CH的主備發射機，由于長時間使用，導致穩定性下降。選用GME1113D型全固態電視發射機作為16CH的主發射機。主要是該型號發射機的設計思路符合未來發展需求，且數模兼容、單位模塊化、冗余電路等先進技術高性能設計。讓發射機在數字智能、網絡化管理使用中更加方便快捷。

通常電視臺會節約成本核算，選用3個450 W功放模塊，或者選用2個550 W的功放模塊進行末級功放組合，確保末級1 kW輸出。根據發射機的系統特點，結合揚州廣播電視傳媒集團（總臺）的實際情況，揚州廣播電視傳媒集團（總臺）在末級選用4個450 W的功放模塊進行組合。考慮到原電子管發射機的不穩定性，4個功放模塊也可相互備份，加上激勵器的主備，這樣可以進一步保證安全播出。

1 GME1113D型全固態電視發射機的結構組成

全固態合放式電視發射機主要由主備激勵器、功率放大部分、無源部件（包括分配器、合成器、濾波器等）、供電部分、控制部分、風冷系統和計算機監控系統組成（見圖1）。本機配置了2個激勵器，相互備份，可實現自動無間斷切換，均輸出同步頂功率1 W、伴音平均功率0.1 W的激勵器信號，經四分配平均分配4個到450 W的功放模塊，四路功放模塊輸出到四合成器得到1 kW的功率，再經定向耦合器、濾波器輸出到天饋線系統發射。

2 激勵器

激勵器為單通道激勵器模塊化設計，組成部分主要有視中頻調制器、音中頻調制器、DP校正電路、DG校正電路、群時延校正電路、互調校正電路、上變頻器、激勵功放、主備切換、開關電源部分和控制主控單元。音、視頻信號分別送入音中頻調制器、視中頻調制器進行調制，分別得到31.5 MHZ音中頻信號、38 MHZ視中頻信號。視中頻再經GD校正、DG校正、DP、ICPM校正后與音中頻一起輸入到IM校正電路，輸出的復合信號再經上變頻器變換成所需的發射頻率。最后經1W功放輸出給末級功放。該激勵器的輸出功率、調制度、DG、DP和互調等指標為電子調整方式，可由計算機接口進行遙調、遙控完成。同時，在每一臺激勵器中增加了主備自動切換功能模塊。該激勵器還具有過激勵、過載、過熱、上變頻本振失鎖的自動診斷和調整功能，以及無視頻自動保護等功能大大增強了發射機的運行安全。UHF1 kW電視發射機激勵器框圖如圖2所示。

圖1 UHF 1 kW電視發射機原理框圖

圖2 UHF1 kW電視發射機激勵器框圖

圖3 UHF1 kW電視發射機450W功放框圖

3 450W功放模塊

發射機輸出功率放大器由4個450 W功放模塊組成。每個功放模塊（見圖3）由前級功放和末級功放組成，前級由2只場效應管BLF1046與1只場效應管BLF861A組成。末級功放由4只場效應管BLF861A組成，末級每只場效應管和與之相聯的輸入輸出匹配電路構成一個單管功率放大器。每兩個這樣的功率放大器和90°正交電橋構成一組平衡放大器。二組同樣的平衡放大器再用同相的二合成器進行功率合成，再與前級功放組成一個大約450 W的功放模塊。4個功放模塊采用合成方式，使輸出功率大于1 kW。監控電路將功放模塊的電壓、電流、溫度等參數取樣、轉換經RS485接口傳送到主控單元，設計基數監測分析，對每一個功放模塊設計了過熱、過激勵、過載等保護。并在模塊面板上設燈提示。

末級功放電源采用4個2500 VA的AC/DC開關穩壓電源并聯均流使用。場效應管為電壓偏置方式，其柵極偏置電壓由漏極電壓經分壓后二次穩壓處理形成。如BLF861A +32VDC漏極電壓，經2 K電阻降壓以后輸入78L12通過調節相應的電位器RW即可達到開啟柵極電壓值。控制調整好柵流就能控制了輸出增益。功放的靜態頻響調節有限，與所設的頻道相關，只能改變微帶線上的瓷片電容位置進行微調。

4 四分配器、四合成器

四分配器和四合成器采用吉賽爾電路微帶結構，進出阻抗均為50Ω，其阻抗變換段特性阻抗隨路數不同而變化，長度為1/4波長（見圖4）。

圖4 UHF 1 kW電視發射機四分配器、四合成器

L1、L2、L3均為1/4波長，L1特性阻抗為100 Ω，L2、L3特性阻抗為50Ω。1端做分配器時為輸入端，做合成器時為輸出端，2、3、4、5端做分配器時為輸出端，做合成器時為輸入端。各功放端口之間相互隔離，隔離度均在26 dB以上。最大限度保證功率輸出，某路功放出現問題，也不影響輸出工作。

5 發射機的運行及維護

由于采用了2個激勵器，4個功放模塊，4個穩壓電源，這樣給各級單元提供了充分的備份，單個的功放模塊的輸出功率上限控制在300W，提高了功放的散熱效果，發射機運行基本正常。

平時維護合理，十幾年只出現2次故障。一次是發射機開機功率增至860 W時，自動保護，顯示駐波比過大。經單個檢測天饋系統，駐波比正常，懷疑是控制部分故障，在廠家的指導下分別對主、備激勵器的駐波保護電路、ALC電壓范圍進行了調整，后正常運行。另一次是值班人員在正常巡查過程中，聽到發射機有吱吱聲。經檢查是發射機機箱頂部的交流風扇旋轉不暢，時轉時不轉，更換后正常。

6 結語

無論是電子管發射機，還是全固態發射機，末級功放的穩定運行都是所有技術人員所必須考慮的問題。揚州廣播電視傳媒集團（總臺）在購機初期對GME1113D型UHF1 kW全固態電視發射機進行了分析，考慮到揚州廣播電視傳媒集團（總臺）是縣級臺，同時購置多臺發射機的是不可能的，增添功放模塊，降低單個模塊的輸出功率，而且相互備份，即使模塊單個損壞，在重新設置機器參數后也能保證1 kW的功率輸出發射，提高了播出安全。