RVR TX10000型10kW調頻水冷發射機更換功放模塊相位調整的必要性及方法

（廣西廣播電視技術中心南寧分中心）

一、引言

目前我臺所有主機均使用意大利RVR電子有限公司生產的新一代RVR TX10000型10kW調頻水冷發射機，而發射機都是采用一個-3dB合成器把兩個5kW功放模塊的功率合成10kW的發送設備。發射機在長期使用過程中，一些功放模塊也逐漸出現各種故障，經常需要更換備份功放模塊，但為了使兩個5kW功放模塊合成后輸出功率最大不平衡功率最小，就要進行相位調整。本文就相位調整的相關知識，分析了-3dB合成器的工作原理，并結合更換功放模塊實踐經驗，對相位調整的必要性進一步分析總結，供同行參考。

二、-3dB合成器的工作原理

-3dB合成器的工作原理圖如圖1所示。

圖1 -3dB合成器的工作原理圖

從圖1可知，-3dB合成器有輸入端1、輸入端2、合成端3和不平衡功率吸收負載端4,不平衡功率吸收負載端4通常接50歐電阻R 。從電磁波傳輸原理以及-3dB合成器的物理結構看，-3dB合成器的工作原理是：當從1端口輸入相位為00功率為P的信號，2端口輸入相位為-900功率為P信號時；端口3就會獲得相位為00功率為2P的合成信號，而端口4無信號輸出，這是從理想條件下得出的結論。也就是說要端口3獲得功率為2P的合成信號，而端口4無信號輸出；必須要滿足條件：1端口和2端口輸入的信號必須是幅度相等、相位差為900 。如果不滿足上述條件，則端口3獲得的功率是小于2P的，且端口4會有不平衡功率輸出。

根據電磁波傳輸原理，當頻率為f（波長為λ）的信號通過一定長度的同軸電纜時，信號會產生一定的相移；最典型的應用就是信號通過?λ長度的同軸電纜時，信號會產生滯后900的相移。當頻率為f的信號經過由電感、電容組成的放大器時，信號也會產生一定的相移。

三、RVR10kW調頻發射機功率合成原理

我臺RVR TX10000型10kW調頻水冷發射機就是利用上述原理來進行功率合成的，該發射機功率合成原理如圖2所示。

圖2 RVR TX10000型10kW調頻水冷發射機功率合成原理圖

從圖2可以看出，激勵器輸出的信號經2分配器得到兩路相位相同的等幅信號P1和P2，P1通過5kW功放1放大后得到信號P3 ，P2通過5kW功放2放大后經?λ同軸饋管傳輸得到與P3相位相差900的信號P4 ，P3和P4經過-3dB合成器進行功率合成得到大功率的信號P5 ，而不平衡輸出端口P6的功率為零。

四、更換5kW功放模塊相位調整的必要性和方法

（一）更換5kW功放模塊相位調整的必要性

RVR TX10000型10kW調頻水冷發射機在長期運行過程中，當兩個5kW功放模塊的其中一塊出現故障不能正常工作時，就要更換上工作正常的5kW備份功放模塊。雖然都是5kW功放模塊，即使電路一模一樣，但由于電子器件和制作精度的離散性，使得不同5kW功放模塊對信號產生的相移也是不同的，為了保證輸入到-3dB合成器的兩路信號P3和P4的相位差為900，必須在更換5kW功放模塊后進行相應的相位調整。

那么怎樣在更換5kW功放模塊后進行相應的相位調整呢？我們可以利用射頻信號通過一定長度的同軸電纜時會產生一定相移的原理來進行相位調整。由于兩個5kW功放模塊與-3dB合成器是硬饋管（50歐）連接不便改變其長度，所以選擇改變5kW功放模塊輸入端軟電纜線（50歐）的長度來進行相位調整。

我們可以利用監測50歐吸收負載端不平衡功率P6的大小來進行相位調整。嘗試改變新換上的5kW功放模塊輸入端軟電纜線的長度，使得50歐吸收負載端的不平衡功率P6最小,這時P3和P4的相位差接近900，合成功率P5得到最大功率，此時功率合成效率為最高。

（二）更換5kW備份功放模塊時相位調整的方法

在實踐中，我們更換過多個頻率發射機的5kW功放模塊，方法總結如下：

1.更換功放，調整相位有兩個辦法，一是調5kW功放輸入微動電容，但這個辦法用多了容易引起電容量因接觸不良改變，導致相位不平衡。二是準備多根長度不一射頻線，加長或減短功放的輸入線，這個方法簡便，我們用得最多。圖3為我們準備各種規格的射頻線。

2.調整相位時，不能馬上加到正常輸出功率來調，有兩個原因，一是兩個功放不匹配，功率加不上，另外就算加上功率，因相位不平衡，吸收負載吸收功率過大，發射機很關機保護。

圖3 各種規格的射頻線

3.先開小功率，選擇合適長度的功放輸入線，使不平衡功率指示較小，再加大功率到正常播出功率，這時不平衡功率可能增大也可能減小，若減小，則選擇的輸入線長度合適，若增大則要更換輸入線長度再試。關于增大功率，不平衡功率反而減小的原因，除相位平衡外，另一原因是當調到正常播出功率時，因先前系統統調，在此輸出功率時兩個功放輸出相差不大。而小功率時，兩個功放輸出相差較大，故不平衡功率也大。

五、結束語

在科技高速發展的今天，各臺站技術維護的方法有多種多樣，只有在全面掌握設備原理和流程的同時，不斷探索和總結維護經驗，才能在設備維護搶修中快速準確地判斷故障部位，減少處理故障時間，從而提高臺站人員技術維護水平，保障安全播出能力。