TSW2500型500kW短波發(fā)射機射頻系統(tǒng)的組成及工作原理的探討

于一曼

摘 要：文章主要對TSW2500型500kW短波發(fā)射機射頻通路及各主要部件的工作原理進行了闡述，總結(jié)出相應(yīng)的維護方法。為今后更好的做好維護工作提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：500kW短波發(fā)射機；射頻系統(tǒng)；工作原理

1 概述

我臺目前有五部TSW2500型500kW短波發(fā)射機，其中丙機房有三部，是我局最早引進的，如今已運行了十五年有余。機房有兩部，是在2003年安裝的，運行也近14年了。本文對射頻系統(tǒng)的原理和構(gòu)成進行說明，便于同行參考。

2 射頻系統(tǒng)

射頻部分組成分為頻率合成、自動增益控制、射頻寬放、射頻驅(qū)動級輸入網(wǎng)絡(luò)、射頻驅(qū)動級、即射頻末級輸入網(wǎng)絡(luò)、射頻末級、射頻末級輸出網(wǎng)絡(luò)、VHF濾波器以及平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器等部分組成。

射頻驅(qū)動級電子管V1為超蒸冷陶瓷三極管CTK12-1，射頻末級電子管V2為超蒸冷陶瓷四級管TH576。

來自頻率合成器的射頻信號，經(jīng)過射頻自動增益控制輸入到全固態(tài)寬帶放大器。射頻寬放輸出500W，推動射頻驅(qū)動級將射頻信號提高到5kW，以推動射頻末級管正常工作。射頻末級電子管的屏極電壓是由PSM提供的音頻+直流，射頻末級電子管工作在C類（丙類）放大區(qū)，輸出載波功率500kW。

輸出網(wǎng)絡(luò)由低通結(jié)構(gòu)的三節(jié)π網(wǎng)絡(luò)組成，將負載阻抗50Ω變換成末級管TH576所需的屏極阻抗190Ω。丙類放大器的屏極電路所需要的品質(zhì)因數(shù)Q值，也取決于輸出網(wǎng)絡(luò)，另外，三π網(wǎng)絡(luò)也起諧波濾波作用，即對諧波進行衰減（對于屏極上所有諧波呈現(xiàn)盡可能低的阻抗）。

如果發(fā)射機進行調(diào)諧（換頻），則存儲的和預(yù)設(shè)的調(diào)諧數(shù)值（MP值）首先對所有可調(diào)元件進行調(diào)整，稱為粗調(diào)，粗調(diào)完成后加高壓，根據(jù)鑒相值和電壓電流的變化進行自動細調(diào)達到滿足發(fā)射機穩(wěn)定工作的各種標準狀態(tài)（末級電子管柵流、簾柵流、屏流、輸出功率等）。

射頻末級由末級驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)（π網(wǎng)絡(luò)），末級電子管，輸出隔直電容和相應(yīng)的供電、中和和取樣電路組成。

驅(qū)動π網(wǎng)絡(luò)的橫臂為電感L133（MP4），一個豎臂為電容C133（MP2），另一個豎臂為末級管的柵陰極間電容。網(wǎng)絡(luò)直接安裝在末級電子管的下面，管座的底部（控制柵極）正對著調(diào)諧線圈L133的滑動接點的壓接圓銅板，為的是保持寄生電感最小，調(diào)諧電容C133也以最短的距離與管座的底座（陰極）聯(lián)接。發(fā)射機換頻時要調(diào)整該π網(wǎng)絡(luò)，達到驅(qū)動級與末級間的匹配。

射頻驅(qū)動級激勵射頻末級電子管工作，將直流能量以及音頻部分整合為射頻，將發(fā)射機輸出的雙邊帶調(diào)幅波通過饋線輸送至天線或假負載上。射頻末級使用一只超蒸發(fā)冷卻陶瓷四極管-TH576，采用陰地線路，陰極直接接地，四極管工作在C類狀態(tài)。

采用TH576電子管，是因為具備較好的高頻特性，陰極和柵極引出環(huán)相互交換位置，對于陰極直接接地的線路來講，電子管的管座可以非常簡潔（僅裝有硅樹脂模壓的片狀電容（C221）用于簾柵極退耦，管座上的所有觸點均鍍銀降低接觸電阻），控制柵極和簾柵極線路的處理也可以更為直接和簡潔，很好的縮小了管子的尺寸，對提升功率放大器的高頻特性有很好的幫助。

按照電子管TH576的特性，可以工作在無柵流狀態(tài)，驅(qū)動功率僅僅用于補償輸入匹配線路損耗，但為了工作在穩(wěn)定的飽和C類狀態(tài)，射頻末級仍然工作在小柵流狀態(tài)（約2A），需要激勵功率大約3-4kW，-800V偏壓加在控制柵極。載波狀態(tài)下，射頻末級放大器提供大于500kW的輸出功率，屏極阻抗大約為190Ω，屏極電壓為14kV。

射頻末級和其輸出網(wǎng)絡(luò)之間的射頻耦合是通過隔直電容C250（2nF/45kV）來實現(xiàn)的，該電容由鍍銅的特氟隆制成，呈圓筒狀，套在射頻末級管屏級上。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，引線電感很小。

屏極中和電容C140是連接在輸出耦合電容C250的后面，在輸入一邊，是連接在輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端，為了在高頻端得到更好的調(diào)節(jié)能力。

3 結(jié)束語

我們還需要對機器設(shè)備做進一步的分析研究，更好的掌握它，駕馭它，從而確保安全播出任務(wù)的圓滿完成。在此，我們希望有機會多與同行們進行一下工作交流，互補互進。

參考文獻

[1]THALES.TSW2500型500kW技術(shù)說明書[Z].