UHF電視發射機全固態高頻線性功率中場效應管的維護

劉春偉

（綏芬河廣播電視臺）

摘 要：特高頻（UHF）電視發射機功率等級超過10kW時，通常采用多個功率放大器并行工作而后使用功率合成技術進行功率合成，從而達到所需輸出功率，如果個別功放管或者某一個功率放大器損壞，輸出功率會減小，但不影響整個發射機的繼續工作。

關鍵詞：UHF電視發射機；高頻線性功率放大器；全固態

前言

UHF具有較高的波段頻率、較短的波長，地面傳播電視信號時，UHF波段繞射能力并不強，遇到障礙物時會造成非常大的傳播損耗。由實測數據可知，與VHF電視發射機輸出功率相比，UHF電視發射機應高出10倍左右，因此，在實際應用過程中，需十分重視開發高頻線性功率放大器及器件維修的相關技術，以保證信號質量的同時降低停播事故。

1 UHF電視發射機全固態高頻線性功率放大器的結構特點

以同方吉兆550W功放模塊為例，它是由前級預功放板、兩個末級功放板、電流取樣板、功放監控板、同向二合成器、同向二分配器組成。

功率放大器的主要部件“末級功放板”則由兩只（LDMOS）BLF861A場效應管組成，每只場效應管和與之相連的輸入輸出匹配電路構成一個單管推挽放大器。由兩個單管放大器和3db正交電橋組成一組平衡放大器，兩組同樣的功放板再經二合成進行功率合成，其輸出功率大于550W。

在本功放中所使用的場效應管屬于電壓控制器件，熱穩定性好，但熱傳導性差，擊穿電壓較低，因此輸出功率受到一定限制。衡量一個放大器的性能，主要有線性、非線性、增益、效率和可靠性等指標，其中非線性指標變差將產生載波頻率的諧波，致使信道內外出現互調干擾，引起信號畸變。因此，提高固態功放的線性指標尤其重要。近年來，飛利浦等公司相繼開發出橫向擴散金屬氧化半導體硅場效應管（LDMOS），經過UHF電視發射機使用證實，其線性和效率都優于雙極性晶體管、MOS-FET管，特別適合數字電視放大，即使工作在AB類，其性能仍然接近A類放大器，由于LDMOS場效應管的優異性能，使其成為UHF波段固態發射機功放模塊的主力。VHF波段功放單元功放管一般使用VDMOS場效應管BLF278，UHF波段功放單元采用橫向擴散金屬氧化半導體硅場效應管（LDMOS）BLF861A。

2 BLF861A的維護及注意事項

由于MOS型場效應管制造工藝中絕緣層很薄，所以柵極和襯底容易感應電荷，感應電荷將在絕緣層上產生很高的電壓，容易導致場效應管絕緣層被擊穿，以致損壞管子，所以在使用、保存、更換MOS管時必須采取防靜電措施。因為大功率MOS管目前比較昂貴，所以掌握MOS管維護和更換，避免人為損壞，對縮短維修時間，降低維護成本都有積極、現實的意義。

操作規程如下：

（1）在焊接MOS管時，必須在防靜電工作臺上進行，操作人員應通過接地將自身靜電放掉并佩戴接地的手環。

（2）手拿MOS管時不得接觸MOS管的極片，應拿管子的陶瓷部分。

（3）焊接MOS管的烙鐵一定接地，如無良好接地，可以拔掉烙鐵的電源后進行焊接。

（4）拆卸時，按照先漏極（D）再柵極（G）后源極（S）順序焊開，安裝時按照先源極（S）再柵極（G）后漏極（D）順序焊接。

（5）在安裝MOS管前應先用酒精棉球擦干凈安裝面，在MOS管的法蘭底面抹上一層導熱硅脂，以改善散熱效果，導熱硅脂不能太多，多了反而會降低散熱效果。

（6）MOS管更換完成后，再用三用表測量管子的GD和GS極間電阻，確認功放模塊上的兩對管子各極間阻值彼此接近，數值正常。

場效應管好壞的判斷：

（1）在沒有專用檢測儀器的情況下，準確判斷比較困難，但可測量各極對地電阻與正常值比較來做大致的比較，上機后再用電壓法做進一步的判斷，如果測試可疑組件管腳對地電阻時，差值明顯，可將該器件拆下來檢查判斷其好壞。電阻法是維修工作的常用方法，只要根據檢測原理靈活運用，許多故障是可以通過這種方式來判定清楚的。

（2）用MF-47型萬用表測量MOS管電阻時，黑表筆接源極S（地），紅表筆分別接各管腳，三用表置于R*10檔，BLF861A的漏極1腳和漏極2腳的對地阻值大約是60-80歐姆，柵極1腳和柵極2腳的對地阻值是無窮大，源極是地，漏極1腳和漏極2腳之間的阻值是O歐姆。BLF278的漏極1和漏極2腳的對地阻值大約是60-80歐姆，柵極1腳和柵極2腳的阻值是無窮大，源極腳是地，特別注意漏極1和漏極2之間的阻值是無窮大。

（3）特別指出的是：BLF861A的漏極1和漏極2之間本身是短路的，不要誤以為它們之間短路了就認為管子已經損壞了。BLF278的漏極1和漏極2之間是開路的，如果短路了，表明管子內部已經存在問題了。

（4）電流法就是用測量取樣電阻兩端的電壓，計算出該電流通路中的電流。

3 結論

UHF電視發射機的高頻功率線性放大器的良好使用和有效維護，能夠顯著的提升電視節目的播出質量，降低停播事故的發生并取得良好的社會效益。

參考文獻

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