DAM中波發(fā)射機(jī)的改頻研究

彭曉華

摘? 要：DAM中波發(fā)射機(jī)的改頻工作比較復(fù)雜，需要使用一些專業(yè)的測(cè)試儀器和廠家提供的必要技術(shù)資料。該文對(duì)DAM中波發(fā)射機(jī)的改頻過(guò)程進(jìn)行了論述，對(duì)每一項(xiàng)專門的調(diào)諧過(guò)程（象激勵(lì)器的調(diào)諧）都進(jìn)行了詳細(xì)分析，保證了到改頻后的發(fā)射機(jī)可以達(dá)到最佳性能的工作狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：輸出網(wǎng)絡(luò);振蕩器;相位校準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：TN934? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 準(zhǔn)備工作

（1）DAM中波發(fā)射機(jī)更改頻率需要的儀器包括信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)失真測(cè)試儀、矢量阻抗測(cè)試儀、調(diào)制度監(jiān)測(cè)器、萬(wàn)用表、示波器、頻率程控射頻信號(hào)發(fā)生器、中波負(fù)載。

（2）在發(fā)射機(jī)進(jìn)行改頻設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)電路板上能夠預(yù)先調(diào)試的器件進(jìn)行調(diào)試，使相關(guān)的器件能夠達(dá)到正常工作所需要的參數(shù)。需要調(diào)整的器件有模數(shù)轉(zhuǎn)換板、模擬輸入板、振蕩器、推動(dòng)電源調(diào)壓板、直流穩(wěn)壓電源、輸出監(jiān)測(cè)板LED 顯示板、音頻處理器板和開(kāi)關(guān)電表板等。

2 加電前的調(diào)整

（1）根據(jù)廠家提供的頻率預(yù)置表將振蕩器的輸出設(shè)置到需要的載波頻率，將推動(dòng)功率合成器和二進(jìn)制功率合成器的跨接線按表插好。

（2）將功率合成母板和二進(jìn)制功率合成母板的效率線圈按廠家提供的預(yù)置表進(jìn)行短接，達(dá)到需要載波頻率的圈數(shù)。

（3）調(diào)整輸出網(wǎng)絡(luò)。輸出網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

（1）調(diào)整前先斷開(kāi)A、B、C、D和E點(diǎn)。測(cè)量L1與C1串聯(lián)后的阻抗值，然后調(diào)整可變電感L1，達(dá)到串聯(lián)諧振狀態(tài)。測(cè)量并聯(lián)諧振L2和C2的并聯(lián)阻抗，調(diào)整可變電感L2使其與C2發(fā)生諧振。調(diào)整L5與C3的串聯(lián)諧振，通過(guò)阻抗測(cè)試儀，測(cè)試其在三次諧波的條件下的串聯(lián)阻抗，使其諧振。

（2）調(diào)整整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。把L3、L4接入A點(diǎn)構(gòu)成T網(wǎng)絡(luò)，串接上50Ω負(fù)載。把阻抗測(cè)試儀接到B點(diǎn)，調(diào)整L3（調(diào)諧）與L4（負(fù)載），使其阻抗為50+j0。連接B點(diǎn)C點(diǎn)，將T網(wǎng)絡(luò)的輸入端與L2相連，調(diào)整L2大小，通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀測(cè)得D點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗，使其達(dá)到4+j0，輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)試完畢。

3 加電初調(diào)

（1）振蕩器的調(diào)試。給振蕩器加上+22V的直流電源，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償振蕩器下的電容值，可在輸出端通過(guò)示波器測(cè)到幅值為8VP-P、頻率對(duì)應(yīng)為載波頻率的方波信號(hào)，在外同步口外加1VP-P的載波信號(hào)（同步激勵(lì)器信號(hào)），輸出端也應(yīng)有同樣的信號(hào)。

（2）調(diào)節(jié)放大器的輸出。關(guān)掉電源，將放大器接入推動(dòng)合成器中，把示波器探針接到放大器的輸入端，上電后能夠測(cè)到放大器的輸入電平達(dá)到30VP-P左右。

（3）調(diào)節(jié)前置放大器。通過(guò)調(diào)節(jié)放大器中的諧振電感和推動(dòng)合成器上的電容，來(lái)增大輸入端的RF信號(hào)幅值。前級(jí)功放電壓調(diào)整電位器使前置放大器輸出幅度達(dá)到30VP-P。

（4）射頻推動(dòng)級(jí)的初調(diào)。射頻推動(dòng)級(jí)進(jìn)行調(diào)整要加高壓115 VDC，將推動(dòng)電源調(diào)整器設(shè)置成開(kāi)環(huán)狀態(tài)，控制器板功率放大器開(kāi)關(guān)置于“OFF”檔。當(dāng)推動(dòng)級(jí)進(jìn)入低功率模式下，可以測(cè)到合成器的輸出端有一個(gè)正弦波信號(hào)，一般情況下，輸出波形的幅值在50VP-P上下。若此時(shí)的波形出現(xiàn)失真現(xiàn)象，可通過(guò)調(diào)節(jié)推動(dòng)級(jí)的電感線圈使輸出信號(hào)的幅值增大，使波形達(dá)到要求。也可通過(guò)調(diào)節(jié)推動(dòng)合成器上的可變電感和與之并聯(lián)的電容值來(lái)調(diào)節(jié)輸出波形。推動(dòng)電源的輸出電壓應(yīng)在+40VDC～+80VDC，因?yàn)殡妷悍峙涞帽容^均勻，故RF模塊的熱損耗并不大。送到功率放大級(jí)RF功放模塊輸入端的RF信號(hào)幅度為23VP-P左右。

（5）調(diào)整推動(dòng)電源。電源回路在正常工作時(shí)處于閉環(huán)狀態(tài)。測(cè)量“開(kāi)環(huán)”狀態(tài)下推動(dòng)電源的輸出電壓，一路在40 VDC～80 VDC，另一路為0 V。關(guān)閉發(fā)射機(jī)電源，將推動(dòng)電源調(diào)整器設(shè)置成閉環(huán)狀態(tài)。打開(kāi)發(fā)射機(jī)電源，調(diào)節(jié)電位器使電源的輸出值保持在23VP-P上下，和開(kāi)環(huán)時(shí)電源輸出值相等。

4 功率調(diào)整

為測(cè)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)功率，需要在網(wǎng)絡(luò)正常工作時(shí)接入230 VDC保險(xiǎn)絲和風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)絲。

（1）低功率調(diào)試。將發(fā)射機(jī)接上帶有低壓直流偏置的交流電源，使發(fā)射機(jī)各部分都正常工作，并將發(fā)射機(jī)接上負(fù)載。按下“低功率”按鈕此時(shí)應(yīng)無(wú)RF和功放電流輸出。用萬(wàn)用表測(cè)量模擬輸入板的“音頻+直流”信號(hào)的范圍在0 V～3 V。通過(guò)控制板將功放從“PA OFF”改變?yōu)椤癙A ON”狀態(tài)。按下“升功率”鍵，使輸出功率增大到5 kW，相應(yīng)功率放大器的電流增大，調(diào)整“調(diào)諧”可變電感線圈，使前面板功率表讀數(shù)最大。過(guò)程中濾波器和天線可能產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，可以通過(guò)調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)板進(jìn)行調(diào)零。

（2）檢驗(yàn)B-調(diào)制。將發(fā)射機(jī)的輸出功率調(diào)成5 kW，調(diào)制的100 Hz正弦波。調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，用示波器探頭接到穩(wěn)壓源輸出端測(cè)得調(diào)制波形在-2.0 VDC～-2.7 VDC，其負(fù)峰值應(yīng)在-3.0 VDC～-4.5 VDC。

（3） 數(shù)模轉(zhuǎn)換的相位檢測(cè)。當(dāng)發(fā)射機(jī)工作在5 kW的功率輸出，完全調(diào)制音頻信號(hào)時(shí)，把A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果數(shù)據(jù)送至失真儀進(jìn)行失真檢測(cè)。當(dāng)測(cè)量輸入信號(hào)頻率為10 kHz時(shí)，其失真值不應(yīng)大于1.5%;測(cè)試頻率為1 kHz時(shí)，失真值不能大于2%。若檢測(cè)結(jié)果不符合保真要求，可通過(guò)調(diào)節(jié)A/D采樣電路中的容值來(lái)調(diào)節(jié)采樣的準(zhǔn)確度。

（4）高功率模式調(diào)諧。先將發(fā)射機(jī)進(jìn)入中功率模式，再增加功率至8 kW。此時(shí)，設(shè)置發(fā)射機(jī)工作模式，使其工作在高功率模式，再次增加功率至10 kW。當(dāng)發(fā)射機(jī)工作在10 kW輸出功率的模式下，將有18個(gè)功放模塊工作，工作電流約為50 A。為減小該網(wǎng)絡(luò)的反射功率，可通過(guò)調(diào)節(jié)電感線圈來(lái)控制輸出電流。調(diào)節(jié)“負(fù)載”可調(diào)電感線圈的旋鈕，使輸出電流達(dá)到50 A～55 A。在10 kW狀態(tài)下重新進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換器的相位一致性檢查。

5 二進(jìn)制RF放大器的相位和幅度校準(zhǔn)

（1）二進(jìn)制RF放大器相位校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的目的是實(shí)現(xiàn)最佳的跟蹤性能，提高發(fā)射機(jī)的失真和頻響技術(shù)指標(biāo)。測(cè)量方法是在6個(gè)低運(yùn)放的輸出端測(cè)量高運(yùn)放和低運(yùn)放之間的相位差，通過(guò)微調(diào)低運(yùn)放的可調(diào)電感來(lái)減小相位差。設(shè)置發(fā)射機(jī)工作在10 kW功率輸出、非調(diào)制模式，在示波器上觀察高運(yùn)放的輸出信號(hào)的相位。若觀察到另一個(gè)高運(yùn)放的輸出信號(hào)相位與前者有重疊或包括，則說(shuō)明該RF放大器與參考放大器比較有相位延遲。若相位差大于4°，則可通過(guò)調(diào)節(jié)低運(yùn)放的線圈抽頭來(lái)調(diào)節(jié)相位。

（2） 二進(jìn)制幅度校準(zhǔn)。由于二進(jìn)制RF放大器的輸出隨輸入信號(hào)的頻率變化而變化，所以可把輸出按輸入信號(hào)的5%增量進(jìn)行變化。進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需要把發(fā)射機(jī)設(shè)置在輸出5kW=10%工作模式下，使用100 Hz 方波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制出來(lái)的RF調(diào)幅包絡(luò)波形應(yīng)該平直，不應(yīng)包括凸起或雜波。可通過(guò)調(diào)節(jié)合成變壓器來(lái)改善調(diào)制波形。

6 結(jié)語(yǔ)

熟練地掌握DAM中波發(fā)射機(jī)的改頻工作可以為發(fā)射臺(tái)節(jié)約大量的資金，有利于頻譜資源的充分利用，同時(shí)也為發(fā)射機(jī)的維護(hù)工作積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)備維護(hù)人員的技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

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