哈廣PDM-3KW中波發射機的改頻及測試

胡旭鵬

【摘要】 本文闡述了將哈廣PDM3KW中波發射機載頻由1152khz改為603khz的分析思路及調試過程。在發射機改頻完成后，通過電聲指標、覆蓋區域等來檢驗實際播出效果是否達到了預期目標。

【關鍵詞】 中波發射機 網絡矢量分析儀 改頻 輸出網絡 撥碼開關

發射機的改頻是個復雜的過程，若某射頻部分調試不當，將會引起發射機不能正常工作。2012年9月，我臺根據實際播出需要，成功將哈爾濱廣播器材有限公司生產的GZG3K-VII型PDM-3KW中波發射機的載波頻率從1152KHZ改為603KHZ，做為中國之聲發射機的備機，實際運行效果良好。哈廣PDM-3KW發射機由調制器板，調制驅動板構成音頻通路；由頻率合成器板、前置放大器板、功率放大器板、功率合成母板、輸出匹配網絡等構成射頻通路；對本發射機而言，改頻過程中主要調整的是射頻通路及其監測電路，其它電路板幾乎不做調整。用到的主要工具有網絡矢量分析儀、示波器、萬用表。下面將以原發射機自帶圖紙為標準來闡述整個改頻過程。

一、頻率合成器板（A4）

本板主要功能是為發射機提供載波頻率輸出。載波頻率由頻率合成器產生，該合成器采用先進的直接數字頻率合成技術（DDS技術）。它由溫補振蕩器、倍頻電路、DDS電路、單片機、撥碼開關、放大器等組成。載頻產生電路是針對整個中波頻段來設計的，通過調整撥碼開關就可以輸出任何中波頻率。因此，只需將本板的S1撥碼開關由原來的2、3、7接通（ON）狀態變為5、8接通（ON）狀態就行了。開啟發射機的低壓，觀察前門面板頻率顯示為603，就表示撥碼開關狀態位置正確。如果在發射機處在低壓通電狀態下，調整輸出頻率后，必須要按單片機的復位鍵K1，新的頻率才會輸出。

二、前置放大器板（A13）

本板將頻率合成器板（A4）輸出的載波信號進行三級放大，然后作為功率放大器板的激勵信號。第一級放大電路的輸出網絡通過R5降低了Q值，拓寬了通頻帶，在整個中波載頻段內都具有良好的通過性，因此不需要調整。第二級放大電路由V8和V9組成的半橋功放構成，然后通過C3、L2、R8～R11、C4、C5組成的寬帶耦合網絡耦合到T2初級繞組。由于L2（1.8uH）的磁芯可調，為了增大電感量，可將磁芯向內擰進一半就能使603khz載頻具有良好的通過性。第三級放大電路由V10 ～V13組成的全橋功放構成，經變壓器T4耦合輸出到C15、L7、L8構成的串并聯諧振網絡，用于給功率放大板提供足夠功率的激勵信號。觀察本電路實物，發現C15設計成兩個電容并聯形式，而L7、L8都有可調抽頭，這為本網絡的調試提供了方便。

三、輸出匹配網絡

輸出匹配網絡是改頻最復雜的部分，所有的原件都要調節。如果這塊調試不理想，將嚴重影響發射機的工作效能。它的主要作用是完成阻抗匹配和濾除發射機載頻的三次諧波。

3.1三次諧波的調整

在圖2中，L2和C2串聯諧于603khz的三次諧波，用于濾除諧波干擾。發射機中L2是固定線圈不好調試，因此需要做一個和L2管徑相同、匝數更多的可調線圈。電容C2改用8200PF （4KV），然后與可調電感L2串聯。將網絡矢量分析儀工作頻率設置為1809khz并校準。電橋紅探頭接L2輸入端，黑探頭接C2的輸出端。通過變換L2的可調整觸點，測試諧振阻抗。當分析儀顯示實部、虛部都為0，相位180度，就表示找對了串聯諧振點，然后固定L2的輸出線，將L2和C2接入發射機。

3.2 T型匹配網絡調整

發射機輸出網絡的實物中，沒有接入C3。調試時，將發射機接入50Ω的假負載，電容C1更換為8200PF （4KV）。把L3從圖2的B點斷開，網絡矢量分析儀設置為603 khz并校準，電橋紅探頭接B點，黑探頭接地。L1用于調整阻抗的實部，L3調整虛部。調整L1、L3后，當網絡分析儀顯示實部R=50Ω、虛部為0說明阻抗匹配成功，固定電感的抽頭，然后接入發射機原網絡。在A點處，來自功率合成母板的輸出阻抗為z=24-j5Ω。為了達到共軛匹配，輸出網絡在B點的阻抗應為z=24+j5Ω。為了調試方便， C4采用三個電容并聯，依次為C4-1= 4700pF、C4-2=6200pF、C4-3=4700pF。L4、L5是兩個完全相同的電感，調節時要注意同兩者同步，把此網絡從L3前端處斷開。分析儀設置為603khz并校準，電橋紅探頭接入B處，黑探頭接合成母板的地線。通過調節L4和L5的輸出端，使阻抗Z= 24+j5Ω就達到調試要求，元件調整參數如表1。

四、輸出監測版（A9）

本板的輸入信號大部分來自輸出取樣板（A8），主要功能是進行駐波監測和入、反射功率顯示。當匹配網絡或天線系統阻抗發生較大變化，或產生電弧時，電壓和電流的相位關系就會發生改變，保護電路就會監測到駐波故障，執行封鎖調制和降功率動作。電壓取樣端接有可選電容器C1～C6，作為電壓幅度調整器，調節電容量大小可改變電容分壓比，從而改變射頻取樣電壓幅值大小。在電流取樣端接有可變電感L1、L2及可選接入電容C7～C12，用作幅度和相位調整。改變電感量、電容量的大小，可調整電流取樣的幅值和相位。T1初級并聯有電容器C13～C16，C43～C45及可選電感L3，使T1初級回路并聯諧振于工作頻率上，諧振回路的高阻抗隔離可以消除電壓取樣和電流取樣之間的相互作用。S3用來調整入射功率的大小，相關撥碼開關調整如表2所示：

六、調試效果測試

將改頻后的發射機接入假負載，調整額定功率為3kw，使用調幅音頻測試儀測試發射機的電聲指標為：信噪比=64.5db （1000hz，m=1）、諧波失真=1.882%、頻率響應=-0.40db～+0.38db（400～4500hz，m=0.95），都達到了甲級指標。將發射機轉換到天線，調整到標準播出功率1kw。在本臺發射塔下測試平均場強約為124 dbuv；在中方縣竹田高速收費站測得平均場強為65dbuv（L=23km），此地為平坦地域；在鶴城區黃金坳測得場平均強為67dbuv （L=14km），此地為山區。發射機改頻后的數據與改頻前的測試數據基本保持一致，達到發射機原來的覆蓋范圍。

參 考 文 獻

[1]應毓海，袁長斌，中、短波調幅廣播發射實用教程[M]，合肥工業大學出版社， 2013.6-25

[2]張學田，廣播電視技術手冊第六分冊發射技術[M]，國防工業出版社，1999.5-6

[3]王云，Z-G3K-VII型PDM-3KW中波發射機說明書[Z]，哈爾濱廣播器材有限公司，2010.7-14

[4]周翔，TSD-10 中波全固態數字調幅發射機[Z]，上海明珠廣播電視科技有限公司，2007.7-10