PSM發射機定向耦合器的工作原理及故障分析

國家新聞出版廣電總局594臺　牛春苗

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PSM發射機定向耦合器的工作原理及故障分析

國家新聞出版廣電總局594臺牛春苗

【摘要】本文主要介紹定向耦合器在PSM發射機中的作用和工作性能，結合自己的維護經驗介紹在運行中常發生的故障現象及分析和處理過程。

【關鍵詞】入射電壓；反射電壓；電場耦合；磁場耦合；高頻取樣

1　定向耦合器的工作原理

定向耦合器：作為輸出饋管的一段，定向耦合器監測其所在點的饋線上的入射電壓和反射電壓，向電控系統提供電壓駐波比信號，向自動調諧系統提供輸出功率采樣信號，同時向雙指針功率表提供驅動信號，只是整機的輸出功率和電壓駐波比及饋線上該點的最大電壓值，高頻取樣原理圖如圖1所示：

圖1　短波發射機高頻取樣原理圖

2　定向耦合器在發射機中的作用

利用電場耦合(電容分壓)和磁場耦合(電流互感器)的方法，從主饋線上取得所需要的電壓，然后再把這些電壓進行相加或相減，就可得到我們所需要的入射電壓和反射電壓。

定向耦合器的主要用途是：(1)為電控系統提供反射電壓，進行駐波比保護。(2)為電控系統提供入射電壓，進行過耗保護。(3)為鑒阻器提供入射電壓，進行調配。(4)為功率表指示電路提供入射電壓和反射電壓，進行功率和駐波比指示。

3　定向耦合器的常見故障分析

3.1定向耦合器取樣電容松脫

故障現象：高前激勵調整正常，轉到末級加功率時，衰減器輸出反而減小。輸出功率小，高末簾柵流比正常大，屏流小，5路電容調到限位。

故障分析：定向耦合器取樣電容松脫，這樣取樣到鑒阻器的輸入電壓不正常，5路電容調不到正常值。高末負載電阻值大，屏流小，簾柵流大。簾柵流取樣控制高頻衰減器衰減量增大。

注意：如果因為更換電容或機械聯動故障使5路電容粗調位置和正常值相差太大時，也會出現以上故障現象。

3.2定向耦合器中電阻R12斷或取樣線斷

故障現象：粗調完成，前級調諧時時表正常，末級調諧時5路伺放一直往升的方向轉，找不到調諧點。

故障分析：①本機房屏極負載阻抗R0e為320Ω，經一個Π網絡進行調諧、濾波、阻抗匹配使輸出阻抗為50Ω，但負載R入的變化造成阻抗不一定是50Ω。為此，在Π網絡與平衡轉換器之間加入一個T網絡。通過調整T網絡來保持Π網絡有個恒定的負載阻抗，負載的變化就對調諧腔體影響很小，使腔體輸出始終為50Ω，實際工作中也是先確定T網絡線圈位置，再進行5路的細調，來達到最佳匹配的目的，在完全匹配的情況下，屏極輸出功率Pa~=天線輸入/功率Pλu

Pa~=UaIa=Ua2/R0ePλ~=Uλ2/Rλ

所以：Ua2/R0e= Uλ2/Rλ

Ua/Uλ= (R0e/Rf)?=R(常數)

式中輸出功率電壓Ua由檢波器給出天線輸入功率電壓Uλ由定向耦合器給出。

②在北廣150KWPSM短波發射機器，調載的方式有兩種，一種是檢波器取樣電壓與定向耦合器取樣電壓都為正值，另一種為檢波取樣電壓為負值，前者調載比較精確，位置準確，后者進行調載就相對差一點。

第一種情況分析

a.原理如圖2所示：

圖2　中Ua為檢波器來的電壓，Uλ為定向耦合器來的電壓

兩正電壓分別送入伺放小盒中差分放大器N2的反相端和同相端。當Ua>Uλ時，經伺放放大器比較，5路朝升的方向走，當Ua

b.由于定向耦合器中電阻R12斷，造成 Uλ無電壓或很小，也就是Ua>Uλ時，5路朝升的方向走，找不到調諧點，

第二種情況電路如圖3所示。

圖3

a.兩個信號通過電位器進行比較，然后從電位器中心頭送到37端輸出，供伺服放大器給伺服電機提供正或反向轉動電壓。

b.當Uλ電壓無，這時，檢波器送來的負電壓，通過電阻分壓送到37端，此負電壓送入伺放小盒進行比較，電機就一直升的方向走。

故障處理：①排除因負載調配網絡元件故障，倒手動調諧，試機，調諧正常，表值正常，說明調配元件正常，屬調諧取樣問題。②進行更換電阻，焊脫掉的引線。

4　結束語

本文通過對定向耦合器的介紹及工作中常見故障類型的梳理，進一步地了解發射機故障的種類，提升了處理故障的效率。有些故障類型還有待進一步豐富補充，隨著發射機的技術的發展，新的技術帶來智能化先進性的同時也帶來了維護問題的挑戰。需要我們在工作中繼續學習和總結，累積經驗，進一步提高發射機的維護水平。

參考文獻

[1]黃曉兵主編.TBH-522型150kw短波發射機維護手冊.

[2]王春生主編.廣播發送技術.