TSW2500型500kW短波發射機射頻系統的組成及工作原理的探討

于一曼

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

關鍵詞：500kW短波發射機；射頻系統；工作原理

1 概述

我臺目前有五部TSW2500型500kW短波發射機，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。本文對射頻系統的原理和構成進行說明，便于同行參考。

2 射頻系統

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

射頻驅動級電子管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，經過射頻自動增益控制輸入到全固態寬帶放大器。射頻寬放輸出500W，推動射頻驅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，輸出載波功率500kW。

輸出網絡由低通結構的三節π網絡組成，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因數Q值，也取決于輸出網絡，另外，三π網絡也起諧波濾波作用，即對諧波進行衰減（對于屏極上所有諧波呈現盡可能低的阻抗）。

如果發射機進行調諧（換頻），則存儲的和預設的調諧數值（MP值）首先對所有可調元件進行調整，稱為粗調，粗調完成后加高壓，根據鑒相值和電壓電流的變化進行自動細調達到滿足發射機穩定工作的各種標準狀態（末級電子管柵流、簾柵流、屏流、輸出功率等）。

射頻末級由末級驅動網絡（π網絡），末級電子管，輸出隔直電容和相應的供電、中和和取樣電路組成。

驅動π網絡的橫臂為電感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。網絡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，調諧電容C133也以最短的距離與管座的底座（陰極）聯接。發射機換頻時要調整該π網絡，達到驅動級與末級間的匹配。

射頻驅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，將發射機輸出的雙邊帶調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。

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，驅動功率僅僅用于補償輸入匹配線路損耗，但為了工作在穩定的飽和C類狀態，射頻末級仍然工作在小柵流狀態（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絡之間的射頻耦合是通過隔直電容C250（2nF/45kV）來實現的，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。這種結構設計緊湊，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絡的輸入端，為了在高頻端得到更好的調節能力。

3 結束語

我們還需要對機器設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技術說明書[Z].