田洪瑞,盧 鋒,黃 煜,王 浩
(大連測控技術研究所,遼寧 大連 116000)
功率放大器在結構上處于網絡輸出和輸入的匹配節點,有了科學的功率放大器,整個設備就可以形成一個完整的體系,進而在各個頻段上做到頻率上的匹配。當前寬帶調頻是電子設備的基本特點,而功率放大器的應用不但可以有效匹配輸出網絡和輸出網絡的關系,而且也平衡了大功率功能節點之間的功率分布關系,不但做到了整個系統穩定性的有效保障,而且也實現了整套設備運行上的連續性。
功率放大器的使用使整個設備實現了多級別、多頻譜的有效連接,并通過功率放大器的單級標準化功能實現了各頻譜之間的彼此獨立,這就使得整套裝置可以在相鄰頻譜內實現物理上的相互隔離,原本相互可能出現的信號干擾實現了穩定性和連續性,大大降低了傳統設備體系中噪聲產生的可能性。同時功率放大器在寬帶通信和調頻調制構成中可以實現多級放大和連續連接的功能,這會大幅度降低整個系統在運行中的噪聲系數。
功率放大器對電磁信號在相位、增益度、調制質量、壓縮比等諸多特性上有著獨特的調制優勢,特別是固態功率放大器在發射設備上的應用更是具有著提升相位的線性化程度,增益整個信號平坦度,提高電波調制質量,提升電信號壓縮比,增進信號相互調制性能等多方面的功能和價值,使電子設備能夠在復雜的電磁環境和多樣的自然條件內穩定地實現通信、交換和傳輸等各項功能,體現了功率放大器的重要價值和功能。
功率放大器的使用可以幫助系統實現動態調整和實時優化的功能,這有利于設備在更大的頻譜范圍內和更復雜的運行環境下達到連續運行、安全運行的目標,大大提升了整體設備的安全性。特別是平衡式、動態化的功率放大器使用可以有效應對各類支路中元器件失效、頻率過高等一系列問題,通過增益和補償達到了有效確保設備輸出功率穩定性的目標,確保了設備運行的可靠性。
一定數量的功率放大器儲備和存放是確保整個電子設備系統連續運行的重要技術與物資前提,也是做好功率放大器維護工作、電子設備維修工作的重要基礎。儲備和存放功率放大器的過程中,要遵循必要的技術規范和操作原理,這樣才能做到對功率放大器更好地保護,也才能實現對功率放大器運行狀態和工作質量的更好保障。首先,功率放大器要避免復雜電磁環境的干擾,要采取錫箔紙包裹的方式有效預防靜電對功率放大器的影響。其次,功率放大器的柱腳要做好防靜電處理,采取各電極短接的方式加以防護,并使用金屬屏蔽盒的方式包裝,避免出現因外部電磁條件變化而產生的高電感電壓擊穿功率放大器柵極絕緣層的問題。最后,要做好功率放大器儲備和存放的記錄與統計工作,采取人工計數和軟件管理相結合的方式進行管控,在操作、實施、管理的維度上實現功率放大器的狀態安全和實質安全。
在功率放大器的安裝、連接、使用過程中要做好技術控制,要有先期維護的基本思想,在規范操作細節和過程的基礎上,提升功率放大器的安全性和穩定性,進而為總體的維護工作夯實操作性的基礎。首先,要做好靜電的系統防護工作。在操作環節必須佩帶靜電防護裝置,有條件的單位可以采取高分子材料的防靜電腕帶作為靜電的防護措施,如果條件不允許可以采取觸摸接地線的方式釋放人體可能聚集的有害靜電。要結合季節變換和天氣因素做好靜電防護,特別是在冬春干燥時節、夏秋雷擊季節更應該強化靜電消除和防雷接地等相關工作,避免功率放大器因靜電的影響而出現擊穿和損壞等問題。其次,要做好雜物的處理。在功率放大器安裝、焊接等過程中會產生大量的導熱膠、焊渣等雜物,這會影響到功率放大器的運行,也會給功率放大器后期維護工作造成不良影響,因此,在安裝、更換功率放大器的過程中,要認真而全面地清除管體和柱腳上殘存的導熱膠,在焊接功率放大器的過程中使用電烙鐵應該具有防靜電功能,采取重復焊接和間隙焊接相結合的方式降低焊渣的出現,進而控制和清理整個功率放大器安裝和運行環境。最后,很多新功能、新結構的功率放大器中含有劇毒的金屬氧化物,因此,要規范功率放大器操作的各個環節,要佩帶和穿著必要的防護設備和裝置,避免因操作不當和意外碰觸而產生安全事故與風險。
根據行業多年來功率放大器維護工作的經驗,在具體維護功率放大器工作中,應該注意以下方面的內容和要點:首先,要做好功率放大器的通電前檢查。一方面是元器件的焊接狀況檢查。確定元器件的位置和連接方式與電路圖是否存在差異,元器件之間是否有漏焊、連焊和虛焊等問題出現,各元器件間是否存在碰極和短路的問題,功放管、電源線、接口的安裝螺釘緊固的水平。另一方面,要使用電表測量功率放大器的對地電阻,檢查高頻插件和引線的阻值,檢驗功率放大器插接件的電阻是否存在電源短路的情況,進而驗證和判定功率放大器的基礎狀況和運行狀態。其次,要做好功率放大器低壓電源接通后的檢查工作。要將功率放大器的高壓保護控制管調節成截止狀態,使整個系統在檢查而維護過程中降低和控制擊穿、短路和放電風險,同時調整功率放大器的功放輸入激勵檔位,使其處于最小的位置,進而做出功率放大器運行信息更為準確的判斷。最后,要做好功率放大器高壓電源接通后的檢查工作。要控制測量電源的工作電壓,功率放大器漏極電壓要處于工作電壓的范圍之內,同時檢查功率放大器功率輸出的控制情況,以便得出高壓狀態下功率放大器的信息和數據。此外,要采取短路或功放過載的方式檢驗功率放大器的工作狀況,以此來檢驗功率放大器保護裝置的功能。根據功率放大器維護工作的經驗,維護工作中要常常檢查功率放大器散熱的風機和散熱片,掃除羈留在風扇和散熱銅片上的灰塵與雜物,防范散熱不良而產生功率放大器溫度過高的損壞和燒蝕問題。
功率放大器是調頻設備、發射機重要的功能組件和調節裝置,關系到頻譜的穩定性和發射狀態的連續性,因此,要高度重視功率放大器的檢查、維護和保養工作。要立足于功率放大器的功能設計和結構定位,對其進行技術分析和狀態分析,逐步積累各類功率放大器故障的檢修和維護經驗,建立起動態性、主動性、系統性的功率放大器維護策略和方法,有效覆蓋功率放大器的安裝、運行和養護的各個過程和各個時期,通過積極的技術保障和全面的維護工作實現功率放大器穩定、連續、安全地運行,進而實現各類設備、儀器的設計功能和運行目標。