發射機電路板調試方法研究

上海航天控制技術研究所 劉 倩 劉 彥 陳勇剛

目前電路板調試方法，設計的電路板調試約束條件較少，導致電壓的實際值與預設值誤差較大，輸入輸出諧波含量較高，為此提出發射機電路板調試方法研究。確定發射機結構、運行原理，做好發射機電路板調試前準備；建立調試函數矩陣，設計多個調試約束條件，確定調試步驟，實現發射機電路板調試。確定實驗研究電路板，并進行檢測，實驗結果：研究方法較此次實驗選擇的調試方法，電壓的實際值與預設值最大值和最小值的誤差小30mV；輸入輸出諧波含量差的平均值小0.016%；具有較優的電路板調試效果。

發射機是網絡時代必備的裝置，主要用于信號發射，因此廣泛應用在各種需要通信的電子企業中，如軍隊、多媒體（電視、廣播）、遙感設備等等。根據不同電子企業，對發射機裝置發射信號的需求，按照信號的頻率、幅值、相位和脈沖四種類型，分為四類發射機。而發射機在使用的過程中，也可以將信號發射分為高頻、低頻兩種類型。因此，發射機自動化程度相對較高，具有較多的電路板，在運行的過程中，主要依靠電路板發射信號。但是，從廠家采購的電路板，不能直接應用在發射機上，而是需要根據發射機的運行，使用電路板上的可調元件，調節電路板電路，讓電路板的電阻、電容、電感、跳線位置等符合發射機的工作狀態和運行頻率后，電路板才能在發射機中正常使用。為此研究發射機電路板調試方法。

1 發射機電路板調試方法研究

1.1 確定發射機結構

此次研究，選擇的發射機，包括天線、數/模信號轉換器、兩個自動增益控制器、低通濾波器、兩個混頻器、兩個本振信號源、帶通濾波器、功率放大驅動器、功率放大器、雙工器等結構。這一結構下的發射機，電路板工作原理如下：（1）在發射機中輸入發射信號；（2）判斷信號傳輸指令，以及信號類型，在數/模信號轉換器中，轉換輸入發射信號；（3）通過發射機中的第一個自動增益控制器，增益輸入信號頻率、相位等信號基礎信息；（4）轉換后的增益信號，經低通濾波器處理高頻干擾信號后，得到發射機可以正常處理的正交信號；（5）正交信號經過第一個混頻器，固定信號頻率；（6）在信號中輸入第一個本振信號源，疊加輸入信號，增強信號幅度；（7）經過發射機中的功率放大驅動器，增強輸入信號功率，消除輸入信號中存在的多于寄生信號，讓信號中噪聲達到最小；（8）最后通過發射機中的天線，發射輸入信號。

基于此，在調試發射機電路板之間，需要檢查電路板元件、電流、電壓、電阻等基礎信息變化，判斷其是否存在短路、焊接、引腳歪斜、元件型號與安裝信號不一致、錯裝等問題，以此來避免電路板基礎信息，影響電路板調試效果。

此外，在發射機上安裝電路板時，需要注意電路板的連接線順序和標識，以及電路板螺絲的固定情況，避免出現電路板打火、安裝錯誤等原因，造成的發射機故障。給電路板通電壓后，需要先檢查電路板元件是否存在冒煙、溫度快速升高、打火等現象，確定沒有問題后，才能增加電路板功率，若出現這些問題，必須立即斷電，重新排除電路板故障，并再次安裝在發射機中，重新檢查。

1.2 調試發射機電路板

根據此次研究確定的發射機結構，以及其發射信號的工作原理，在完成電路板調試的準備工作后，對電路板進行調試。

假設發射機電路板元件i與發射機任意位置的結構j相連接，當其處于正常工作狀態后，發射機電路板的三相三線制中，零序電流沒有通路，因此發射機電路板中，不存在零序電流。

調試發射機電路板步驟如下：

第一步，獲取發射機電路板調試電路、電源值、電阻基礎信息值；第二步，調整發射機高低壓；

第三步，當發射機處于低壓狀態時，設置的電路板調試條件，降低發射機運行電壓，增加發射機音頻調制步驟，讓電壓與發射機的復合音頻呈正比；

第四步，當發射機處于高低壓狀態時，將其功率調到10kW，調整電路板電壓，并將電壓的輸出波形最大擺幅控制在7V以下；

第五步，當發射機處于正常狀態時，調整電路板電位器元件，并接通低壓電源，在1kHz的調制信號下，調試發射機電路板。

2 電路板性能測試

基于此次實驗研究的電路板調試方法，選擇基于矩陣變換器的電路板調試方法，作為此次測試實驗的對比方法，將發射機電路板，作為此次測試實驗對象，驗證此次研究的發射機電路板調試方法。比較兩組電路板調試方法，調試發射機電路板電壓后，實際值與預設值誤差和輸入輸出諧波含量大小。

2.1 實驗準備

此次實驗選擇的發射機電路板，需要對發射機電路板進行人工調試，檢查電路板在采用調試方法調試之前，是否存在設計缺陷、元器件安裝錯誤、短路等基礎問題。基于此，設計的發射機電路板人工調試過程如下：（1）在電路板上，連接24V直流電源；（2）采用萬用表，檢測電路電流、電業和電阻輸出值；（3）判斷萬用表檢測輸出值，是否在正常范圍內；（4）當輸出值在正常范圍內時，直接使用該發射機電路板，進行電路板調試測試實驗；（5）當輸出值不在正常范圍內時，需要檢測電路板存在的故障問題，需要解決電路板存在的故障，并進行二次測試，至電路板通過萬用表輸出結果。

確定測試對象后，采用兩種電路板調試方法，分別調試發射機電路板，檢測電路板輸出預設值與實際值誤差，其實驗過程及結果如下。

2.2 實驗結果

（1）第一組實驗結果

將此次實驗選擇的電路板安裝在發射機中，采用此次測試實驗選’擇的兩組調試方法，分別調試電路板，在調試過程中，所設計的電路板測試項包括：過壓保護、過壓釋放、均衡開啟、欠壓保護、欠壓釋放和正常值六項，每項的預測值如表1所示，兩種調試方法，調試電路板后，得到的電路板測試項檢測結果，以及兩者誤差，也如表1所示。

表1 電路板電壓輸出結果

從表1可知，此次研究方法，調試發射機電路板電壓后，電路板輸出電壓控制能力較強，調試效果較優。

（2）第二組實驗結果

在第一組實驗基礎上，檢測兩組調試方法，調試發射機電路板后，電路板在不同調試系數下，產生的輸入輸出諧波含量。電路板諧波含量越低，調試效果越優，其測試結果，如表2所示。

表2 電路板諧波含量對比表

從表2中可以看出，調試后的電路板，有效降低了電路板輸入輸出諧波含量，具有較優的電路板調試效果。

結束語：綜上所述，此次研究發射機電路板調試方法，充分考慮發射機運行原理，讓電路板運行符合發射機需求。經實驗驗證，此次研究的電路板調試方法，調試電路板后，電路板輸出電壓控制能力較強，降低了電路板輸入輸出諧波含量，具有較優的電路板調試效果。