DX—600發射機隔離度調整方法

邱建安　劉賀

摘要：DX-600發射機采用三并機工作方式，三個功率單元之間的有效隔離對整機的正常工作非常重要，如果功率單元之間隔離度偏高將導致發射機停機。本文結合工作實踐詳細闡述了DX-600發射機隔離度的測試方法以及相應的調整步驟，對提高大功率中波發射機維護水平具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：DX 發射機 隔離度 調整

中圖分類號：TN838 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0113-03

DX-600中波發射機由三部200KW功率單元（POWER BLOCK）并機而成，采用的并機網絡是“帶有浮動阻隔負載的三路90°相移網絡”。為獲得最佳并機效果，要求三個功率單元的音頻和射頻輸出信號等幅同相，并機網絡之間互相隔離，以免彼此串擾，防止發生人身和設備安全。但在最近的運行過程中，我們發現三個功率單元的并機網絡隔離度有所下降，有必要重新進行調整，使其運行在最佳工作狀態，確保發射機安全、優質、高效的播出。

1 隔離度定義

DX-600發射機三個功率單元的90°相移網絡隔離度定義為：不加信號點的竄入信號相對于接入信號點的信號衰減量分貝（dB）數。一般要求三并機時為-40dB～-45dB，二并機時為-35dB～-40dB。

2 隔離原理

DX-600并機網絡主要由三個90°相移網絡，三組阻隔電阻（R1/R2/R3），輸出π網絡包括伺服機構，模式開關（K10/K20/K30）、輔助開關（K1/K2/K3）、監測系統等部分組成，如圖1所示。

90°相移網絡主要特性是輸出電壓相對于輸入電壓移相90°，完成阻抗匹配任務，有濾波作用，具有阻抗反相特性。輸出π網絡的主要作用是完成發射機和天線之間的阻抗匹配。阻隔電阻主要作用是吸收合成器中的不平衡功率，并使各PB200之間良好隔離。

2.1 N-0時各PB200之間的隔離情況

設三并機時合成終端電阻為，單個PB中90°相移網絡輸入阻抗為R，則輸出阻抗，如圖2所示：

由于三并機時合成終端電阻相當于三個PB輸出阻抗并聯，則有：

如圖3（a）所示，本文以和為例分析其間的竄擾。因PB1和PB2對地各有一個射頻信號源，所以兩個信號源合成終端電阻可以視為，和的終端阻抗是與的并聯組合，如圖3（b）所示。

將圖3（b）中的并聯組合轉換為等效的串聯阻抗，計算得，如圖3（c）所示。圖3（c）中、和之間是Y型連接，將Y型連接轉換為△連接，計算得，如圖3（d）所示：將圖3（d）電路進行等效變換，將電感與電阻串聯形式變換為電感與電阻的并聯形式，得圖3（e）電路圖。這個-2R將使PB1和PB2之間的信號互相竄擾，因此在其兩端并聯+2R電阻，如圖3（f）所示，這樣+2R與-2R并聯值為∝，以達到兩個功率單元互不影響的效果。為使三個PB相互之間所并聯阻隔負載電阻均為2R，三并機的阻隔電阻連接應為Y型連接。

2.2 N-1時各PB200之間的隔離情況

如圖4（a）所示，設三并機改為二并機且被甩開的是PB2。將PB2接地，從公共點看向PB2等效于開路。這些數據的分析同三并機時以和為例分析其間的竄擾的情況一樣，其結果也應當相同，即，，。三并機改為二并機，實際需要的阻隔電阻由三只變為兩只，即在PB1與PB3之間并聯正電阻2R便可發揮隔離作用。三并機改為二并機時，只需甩掉同PB2相對應的阻隔電阻R2即可（如圖4b所示），剩下的R1和R3自然符合規定要求。

3 調試步驟

分為隔離度測試和調整兩個步驟。

3.1 隔離度測試

調試前，測量并記錄三個功率單元的90°相移網絡隔離度，以便與調整后的數據對比。

測試連接圖如圖5所示。

3.1.1 三并機隔離度測試

（1）以50KW低功率開啟發射機。（2）音頻測試儀輸出一個1kHz、調幅度為50%正弦波。（3）確保三個功率單元都為50%調幅，且射頻取樣電平一致。（4）在人機接口（MMI）觸摸屏中，選擇PB1射頻取樣信號。（5）屏蔽PB2和PB3的音頻輸入信號，并將音頻測試儀輸入的PB1射頻取樣信號讀數設為參考值（0dBr）。（6）將射頻取樣信號分別切換到PB2和PB3，記錄此時音頻測試儀上的電平值。（7）切換射頻取樣信號，按上述步驟測量其它功率單元之間的隔離度。

注：實測值應比參考值（0dBr）至少低40dB。

測試數據如表1所示。

3.1.2 二并機隔離度測試

（1）50KW低功率開啟發射機，關斷PB3，發射機自動切換至二并機工作。（2）音頻測試儀輸出一個1kHz、調幅度為50%正弦波。（3）確保PB1、PB2都為50%調幅，且射頻取樣電平一致。（4）在人機接口（MMI）觸摸屏中，選擇PB1射頻取樣信號。（5）屏蔽PB2音頻輸入信號，并將音頻測試儀輸入的PB1射頻取樣信號讀數設為參考值（0dBr）。（6）將射頻取樣信號切換到PB2，記錄此時音頻測試儀上的電平值。（7）屏蔽PB1音頻輸入信號，將PB2射頻取樣信號讀數設為參考值（0dBr）后，切換射頻取樣信號至PB1，記錄此時音頻測試儀上的電平值。（8）將PB3重新切換至天線位置，關斷PB2，按上述步驟測量PB1和PB3之間的隔離度。（9）將PB2重新切換至天線位置，關斷PB1，按上述步驟測量PB2和PB3之間的隔離度。

注：實測值應比參考值（0dBr）至少低35dB。

測試數據如表2所示。

由表1和表2的數據可知，三并機和兩并機狀態下的隔離度已達不到規定要求，需重新對三個功率單元的90°相移網絡進行調整。

3.2 隔離度調整

調試連接圖如圖6所示。

3.2.1 初始設置

（1）在合成器載波頻率上設置L10、L20、L30為85Ω。（2）在合成器載波頻率上設置C10、C20、C30為85Ω。（3）在合成器載波頻率上設置C10A、C20A、C30A為85Ω。

3.2.2 隔離調節

（1）各組件預設完畢后，連接所有銅管至90°相移網絡，斷開主輸出匹配π網絡，用56Ω電阻替代。（2）將C1、C2、C3暫時甩開。（3）按圖6連接網絡分析儀、矢量阻抗儀和射頻采樣切換開關。（4）用網絡分析儀連接端口A和端口B，當驅動端口A時在網絡分析儀中設置參考值（0dBr），分析儀校正后重新連接端口B。（5）使用網絡分析儀輸出信號驅動端口A，觀察端口B，然后觀察端口C，記下信號下降的大小和頻率。（6）觀察端口B時，調節C20A至最小值，典型值為40dB或更好，這一值應是載波頻率時所測得的；若不是，調節電感L20后重新調節電容值至最小值。（7）C20A與L20設置完畢后，L10和L30的圈數與L20相同。（8）由于C10A、C20A、C30A類似，他們應被設置為相同量，將3個計數器數值相加后除以3，3個計數器均設為平均值。（9）再次驅動端口A并觀察端口B和端口C，數值應與載波頻率一致，至少40dB。如不是，重復（4）至（8）過程。如果數值調節合格，驅動端口B并觀察端口A和端口C，驅動端口C并觀察端口A和端口B，同樣，數值應與載波頻率一致；如不是，重復（4）至（8）過程。（10）調諧結束后，三個電容應被設為相同值，且分別調整1/4圈。

3.2.3 并機模式操作

（1）從公共點處拆下56Ω電阻，重新連接主輸出匹配π網絡，主輸出端口接入50Ω電阻。（2）選用三并機模式，調節調載伺服和調諧伺服，使合成器各輸入端口阻抗為40Ω/0度。注意：調載伺服調節輸入阻抗，調諧伺服調節相位。如果調諧伺服為最小值后角度依然不正確，處于中間值的C10A、C20A、C30A可同步調節，使調諧伺服至額外的范圍。測量并記錄下伺服阻抗以便于恢復。（3）一旦所有輸入端口均為40Ω/0度，選用兩并機模式。（4）調節調載和調諧伺服使合成器輸入端口為40Ω/0度。如果整個網絡設置合理，調載伺服應被設為最小值與中間值之間，調諧伺服應接近中間值。（5）如果40Ω不在范圍內，調節L2使之在范圍內。（6）如果L2確需要調整，重復（2）至（5），直至設置合理。（7）在兩并機模式中測量并記錄下伺服阻抗。（8）重復循環所有模式，確認輸入阻抗始終恒定。

調整后隔離度的測試數據如表3和表4所示。

經過調整，三個功率單元的900相移網絡隔離度均滿足規定要求，但發射機阻隔零點由原先的0.8上升到2.3。經反復調整發射機控制單元（TCU）RF SOURCE板上各PB的射頻信號數字延時線，把阻隔零點調至最小值0.4。

4 結語

以上是筆者對DX-600中波發射機運行過程中隔離度調整的一些經驗總結，希望能給予其他技術人員一點啟示和幫助。

參考文獻

[1]李天德，劉可真.廣播電視發送與傳輸維護手冊第二冊[M].北京：國家廣播電影電視總局無線電臺管理局，2000：89-107.