(廣西廣播電視技術中心柳州分中心)
2017年由于單位整體搬遷,從原實驗臺遷到中波臺,所有發射機也從新安裝調試,借此機會本人有幸參加了多部1Kw發射機的安裝和功率調試工作,收獲很大。
現全部設備已正常投入使用,本人就把學到的1kw全固態中波發射機功率調試經驗總結一下,與同行一起學習交流。
全固態1kw中波發射機的功率調試,基本上都是在發射機脈沖調制單元內進行的。
1kw全固態中波機脈沖寬度調制工作原理:平衡輸入的模擬音頻調制信號,先經過平衡/不平衡變換為單邊的非平衡信號,經音頻放大,經自動增益控制,可變阻抗,在脈沖調制單元對72KHz三角波信號進行調制。將模擬音頻調制信號變換為占空系數隨模擬音頻瞬間電平變化的脈沖信號。
以下附圖1就是1Kw全固態中波發射機的脈沖寬度調制單元的電原理圖。
所謂的功率調主要有以下幾個方面內容:額定載波輸出功率;輸入電平;自動增益;調幅度深度;過載保護;功率補償等,以下我就分別介紹。
額定功率就是指在正常外電下,當發射機不加音頻信號輸入時的發射機載波輸出功率,也叫做本機的標稱功率。參考附圖所示,能影響輸出功率范圍的調整部位有好幾個地方,如RP10、RP9、RP4、RP5,其中通過調整RP10,改變N5B放大器的直流疊加于72kHz付載波(三角波)上的偏壓,從而確定在M=0(無音頻調制)時的發射機載波輸出功率。RP9作為可變阻抗N10B同相端電位調整,可變阻抗器由N10、V4、V5組成,其作用是通過調整付載波的脈沖寬度來改變發射機輸出功率時,保持整機的調幅度不變。所以RP9的變化直接影響到可變阻抗的輸出,對整機輸出功率有較大關系。而調整 RP4,可改變乘法器Ⅹ臂端的直流控制電平(設定值為約3.5V),相當于改變了乘法器的增益,也就控制了調寬脈沖的占空系數,從而控制了發射機的調幅度;同理調整RP5可改變乘法器的Y臂端直流控制電平,達到控制發射機的調幅度,所以這兩個電位器也間接的影響發射機載波功率。
本發射機的輸入電平設定為0±6dB,也就說當音頻輸入電平為-6dB時,發射機仍能保持正常調幅度輸出;而音頻輸入電平為+6dB時,發射機不會出現過調、過荷現象。
不過這里我們要調整的內容不是輸入電平,輸入電平一般都是在前方設備設置的。而在規定輸入電平范圍內,發射機輸出狀況調整也不在這里處理,那是乘法器的事。其實在這里要調整的內容只是一個電聲指標。調整RP11可以有效抑制來自音頻信號的雜音(共模噪聲抑制)。
本發射機的自動增益是由以N8為主組成的乘法器來完成的。前面有說過分別調整RP4、RP5可以改變乘法器的X、Y臂的直流偏壓而改變乘法器的增益。另一方面,調整RP7、RP8改變N14A、B組成的窗口比較器的上下門限可以調整自動增益的響影范圍。

圖1 AM102S2-Ⅲ型 1KW PDM中波廣播發射機脈寬調制器原理圖
調幅深度的調整通過RP3改變輸入乘法器的音頻信號大小來實現,當輸入的音頻越大則調幅度越深。
本機過載保護除了有以二極管以固定值的過壓強制保護措施外,還有高頻電流過大音頻正峰切除保護單元。該單元主要由N3、N4(LM339四比較器)組成的八級階梯比較器來完成,八階梯的門限電位設定取值分別為 :2.70V、3.04V、3.30V、3.60V、3.80V、4.10V、4.30V和4.50V,通過RP6可以作適當調整(注:調整后的階梯門限電壓比例不變)。在高頻取樣電流不變的情況下,設定的階梯門限電壓越高,對發射機的過載反應越滯后。
功率補償的意義是當外電在允許的范圍內(±10%)變化時,發射機的輸出功率能保持不變。
一般當外電變化時,主電源也會跟隨變化,那么發射機的輸出功率也會跟著變化,使得輸出不穩定,為使輸出穩定,特別加入一個功率補償單元,也叫功率自動調整單元。在這單元里,有兩個可調電位器RP1和RP2,首先RP1的調整是以Ⅴ11能可靠啟動為準,RP2的調整是在當外電常態時,發射機輸出在正常功率狀態。
通過這次現場調機學習,收獲很大。有很多細節的內容都是書本上沒有,只要敢大膽問,師傅們都講。例如八級階梯比較器的門限電平是多少,N14A、B比較器門限與增益的關系。當然,于本人水平有限,有可能在上述表達中還存在有不妥的地方,還懇請各位前輩給予斧正。
[1]AM102S2-Ⅲ型 1KW PDM中波廣播發射機成套運用文件[Z].陜西如意廣播設備有限公司(762廠)編,2014.6.
[2]劉洪才,李天德,李 棟,周國材.廣播發射與衛星傳輸理論基礎[J]. 中國廣播電視出版社,2002.9.