淺談DAM中波發射機的頻率更改工作

劉莉

摘 要 發射機變換頻率是很復雜的，而且要有專門的調試儀器才能進行，本文對逐級改變發射機頻率的過程進行了總結。

關鍵詞 匹配網絡；音頻檢驗；相位調整

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）199-0085-02

發射機更改頻率需要準備一些測試和調整儀器，這些儀器包括“信號發生器”，“失真度測試儀”，“100MHZ雙蹤示波器”，大于10MHz“頻率計數器”，“調制度檢測儀”，“阻抗電橋或矢量分析儀”和“中波假負載”。采用一臺射頻信號發生器和一個阻抗電橋或網絡矢量分析儀就可以完成輸出網絡的安裝和調試。采用網絡矢量測試儀的效率高，但網絡矢量測試儀存在著抗干擾能力差的缺點，如果射頻干擾較大采取阻抗電橋比較適合。

DAM中波發射機中與頻率相關的配件有部分電路板和一部分電感線圈及電容。電感線圈包括“大臺階”和“小臺階”的效率線圈，依據廠家提供的“效率線圈預置表”給出的數據調好抽頭。輸出網絡的電容也需要依據更改的頻率來調配。

1 輸出網絡的匹配調整

1）輸出網絡的初次調整。調整輸出網絡之前，將發射機的交流電源關閉，利用發射機配備的接地鉤對高頻點和交直流儲能器件進行放電。依據載波頻率設置阻抗電橋或網絡矢量測試儀的頻率，依據理論計算值來測試網絡的感抗和容抗并進行調整。測量輸出網絡的串聯的阻抗值，然后調整串聯網絡的可變電感器使其達到串聯諧振狀態（即阻抗最小），Z=0+j0（一般情況下，實部在毫歐級，虛部在0上下的±mΩ跳動）。調整三次諧波，將網絡矢量測試儀的頻率設置在3倍載波頻率，調整可調電感使三次諧波諧振，使串聯回路的阻抗最小（實部為mΩ，虛部在0左右跳動）。

2）輸出網絡聯合調整。將三次諧波串聯諧振連好，再將50Ω假負載與輸出網絡相連（如無高功率假負載，也可以在輸出端接50Ω電阻器，電阻器的一端接機器的終端，另一端接地）。將網絡矢量分析儀校準在載波頻率上，將合成器與串聯諧振斷開，測量輸出網絡的輸入口，旋轉負載按鈕和調諧按鈕，使其達到4Ω純阻。

2 RF電路的調試

交流電壓加到發射機之前，要安裝所有和頻率相關的器件，并依據頻率表調整好電感抽頭及開關，檢查各部分之間的連接，確保鏈接可靠。

1）調整適配器板的頻率合成器。按照廠家提供的頻率預置表調整頻率合成器的撥碼開關SW1和SW2，SW1的第二位開啟，按下SW2或SW3可以改變載波頻率，步進值為9kHz。SW1的第二、三位開啟，按下SW2或SW3可以改變載波頻率，步進值為10kHz，來選擇需要的載波頻率。

2）前置放大器的調整。將發射機的交流電源關閉，把前置放大器插入推動功率合成器，測量前置放大器的輸入激勵電平應接近30VP-P。測量推動功率合成器輸入口的RF信號，調整射頻分配器的電感線圈和匹配電容，使其幅度最大。調整中間箱門內上方右邊的滑動變阻器，將RF信號輸入幅度調到40～45VP-P。以上步驟均在加高壓、射頻推動級的RF模塊插入推動功率合成器的情況下完成。

3）調整推動級。射頻推動級的調整是在加高壓（+115V）的狀態下完成。要確保各電路板各個跨接線和開關都放在正確的位置，推動穩壓電源的S1放到“開環”位置。控制器板功放開關S1置“PA OFF”，所有的功放電源（+230V）保險絲拔下，插入所有功率放大模塊（它們是射頻推動級的負載）。斷開風機電源（拔下風機保險絲），將風接點接通。按”開高壓”鍵，此時顯示屏上可以看出，功放電源電壓升高（+230V）時，并沒有RF功率或功放電流讀數。用示波器測量推動合成器輸出，應有一個RF正弦波信號，讀波形正常狀態的測量值應該在80VP-P左右，此時波形可能有失真現象。調整后面中門內中間的電感線圈，使該波形幅度最大、最好接近正弦波，若不能使波形達到要求，可變換射頻分配器上的電容來達到希望的效果。輸出信號調完后，要測量一下推動穩壓電源的開環輸出電壓，這時的推動電壓應在+40V～+80V之間。上述的調試步驟可能要反復進行多次才能調好推動信號。最終推動電源的兩路信號一路推動調整電壓在+40V～+80V之間，另一路為0V，記下推動調整電源的電壓值，關閉發射機，將推動調整電源穩壓器上的選擇開關S1打到“閉環”位置。開啟發射機，調推動穩壓電源上的閉環回路調節電位器，使得輸出電壓與開環時相同。RF激勵信號電平應保持在40～45VP-P。正常工作時，回路選擇開關通常在“閉環”位置上。然后恢復門開關、關上機箱后面中門、加上風機保險絲、+230V保險絲，使風接點起作用。

4）低功率狀態初調。在機器交流電源斷開的前提下，仔細檢察機器的各個部分，確信全部正常后，加上低壓交流電源，觀察前面板顯示屏的狀態指示，確認全部指示“正常”，確保假負載與發射機輸出正確連接，在控制板上將PA功放打開，按下開機鍵，功放電源接通，但是RF輸出或功放電流無指示，測量浮動載波控制板的“音頻+直流”，按下前面板上的“升功率、降功率”鍵，此時“音頻+直流”的調整范圍將在-4V～0之間。當電平為0V時，用控制板的將PA功放打開，升功率，觀察顯示屏，此時功放電流和功率均應增加，升功率至額定功率的1/3時，觀察顯示屏的“輸入功率”和“濾波器零位”的讀數，旋轉輸出網絡的“調諧”旋鈕，使“輸入功率”的讀數最大。“濾波器零位”和“天線零位”可能開始升高。如果需要，可以調輸出監測板上的“天線”和“帶通濾波器”零位。

5）高功率調整。升功率至輸出額定功率的2/3，查看顯示屏的狀態指示，若沒有問題，繼續升功率至額定輸出，發射機運行一段時間后觀察發射機的運行狀態。此時10kW發射機應該有18塊左右功放模塊開通，功放電源的電流應該在40A左右。50kW發射機額定功率輸出時，開通的功放模塊在49塊左右，顯示屏的功放電流指示約235A。調整輸出網絡的“調諧”旋鈕，使輸出功率讀數最大，同時顯示的功放電流讀數盡量小，及即功放處于優異的高效率工作狀態下，此時反射功率也最小。

3 音頻檢驗

1）檢驗B-調制。使用一臺示波器，將發射機滿功率輸出，加入100Hz的正弦調制信號，調制度加到100%，用示波器探頭測量直流穩壓電源的B-輸出，將示波器調在1V檔，直流耦合。并且直流基準線落在上面十字線上。示波器顯示屏顯示的波形正峰范圍是-2～-2.7VDC，負峰波形范圍是-3～-4.5VDC，如果波形不在上述偏差范圍內，調整適配器板和直流穩壓器來調整B-調制電源。

2）檢驗A/D轉換相位。將發射機功率升至額定功率的1/3，輸入調制音頻信號，調幅度加到100%，用音頻測試儀測量適配器板輸出的解調信號，當輸入調制信號在10kHz時，典型的失真值應該小于1.5%。如果10kHz的THD是大于2%，就測1kHz的THD，如果仍然是大于2%，則通過A/D變換器上的S1開關選擇不同的電容和電感組合來減小10kHz的失真度。

4 二進制（小臺階）RF放大器的調整

1）相位校準。為了實現最優化的相位跟蹤特性需要校準二進制臺階的相位。其標準方法是在每個“小臺階”RF放大器輸出端測量“大臺階”和“小臺階”RF放大器之間的相位差。要得到最小的相位差，還需微調“小臺階”效率線圈的抽頭，“小臺階”RF放大器效率線圈的抽頭已經按照頻率粗調過。因為二進制RF放大器在RF傳輸和自身放大過程中可能產生相位偏差，這種相位偏差達0～30°。它影響機器的某些技術指標（如失真、頻響等）。觀察功放級大臺階的RF輸出，確保每塊大臺階功放輸出的RF信號相位差在-4°～+4°之間。如果相位差超出了這個范圍需要改變輸出線圈的抽頭位置，盡量滿足RF輸出的同相位。

2）幅度校準。二進制RF放大器的輸出可能隨頻率變化，二進制小臺階功放的輸出幅度要按照5%來遞增，以獲取最佳的信號調制度。將發射機輸出功率升至額定功率，輸入三角波信號（100Hz）調制。利用示波器觀察調幅波的包絡，若波形不好，可以通過改變二進制功率合成器的線圈來使其平滑。

5 結論

DAM中波發射機的改頻工作比較復雜，本文對該項工作的基本過程進行了總結，希望可以為發射臺的同行帶來幫助。endprint