3 kW全固态PDM中波发射机的改频实践

2018-03-11黄耿希

西部广播电视 2018年3期

黄耿希

根据上级部门的规划，广东省澄海中波转播台一部哈广生产的3 kW全固态PDM中波发射机载波频率要从1 170 kHz改频到747 kHz。改频主要针对与发射机载波频率密切相关的射频系统进行改动，调整过程遵循从射频激励到发射极末级输出的原则。

1 频率合成振荡器的调整

调整时，先从三路不同段位压控振荡器（VCO）中选择一路工作，其工作状态由6位拨动开关S1预置。要把载波频率1 170 kHz改到747 kHz，首先要设置频率合成振荡器板上分频器的分频，调整如下：（1）选择VCO2预置压控振荡器的载波频段为720～1125 kHz，即S1的3、4位接通，其余断开；（2）设置分频器的分频比，把8位拨动开关S2的状态为01010011，对应其工作频率747 kHz；（3）调整完成后通电，让射频激励器工作，发射机前门的频率计数器应显示工作频率的读数，校对频率准确度和稳定度。将示波器测试探头接在频率合成振荡器板上的X4-8处观察波形，此时射频激励信号应为幅值是4.5 VP-P的方波。改频相关示意图，如图1所示。

图1 改频相关示意图

2 前置放大器的调整

如图1（a）所示，前置放大器输出的射频信号经高频变压器T4的次级输出，再经过串、并联谐振回路将射频信号加到功放板的射频输入端。C15和L7组成的串联谐振回路对发射机的工作频率构成串联谐振，此时电流最大。3 kW发射机共有六块功放板，每块功放板中有8只场效应管，每只场效应管G、S间的输入电容约为2 000 P，折合到功放输入变压器初级的输入电容约为80 P，因此3 kW发射机所有功放板等效而成的总输入电容约为3 840 P，该等效电容与L8构成并联谐振回路。那么，当工作频率在747 kHz时，L8的理论值约为11.83μH。

调整时，先取下六块功放板上的保险管F1、F2，此时发射机没有功率输出，再按“开机”键上高压，将示波器探头接在前置放大器上L7和L8的连接处观察波形，调节L7，使波形良好且显示幅度最大，即C15、L7串联谐振于载波频率。然后，调节L8到谐振点，也使幅度最大。经过以上调整后，确保功放板上无器件损坏，调节T4次级中心抽头使射频幅度在80 VP-P左右。

3 输出网络的调整

图1（b）为3 kW全固态PDM中波发射机输出网络原理图。L2、C4、L3、C5组成带通滤波器，作用是完成射频放大器产生的基波电压的输出，滤除杂波。由L4、L6、L5、C6组成T型阻抗匹配网络用于发射机和天调网络系统的匹配，将馈线阻抗调整为功率合成器的输出阻抗。其中，L5、C6为三次谐波陷波器，工作于三次工作频率，滤除三次谐波。

发射机工作频率由1 170 kHz改到747 kHz，谐振元件的数值需要增大，电感仍采用原来的器件，而与调谐网络有关的电容则相应增大。在调整之前要按厂家提供的电容配置单进行更换，C4由原来2 880 P改为6 200 P，C5由原来6 000 P改为12 400 P，C6由原来2 000 P改为3 600 P。

3.1 三次谐波陷波器的调整

断开图 1（b）中 D 点与 L4、L6连接的铜皮，用网络分析仪（型号：PNA3628D/S）预置到三倍的工作频率（即3f0=2 241 kHz）上，调整L5，使L5、C6串联谐振在频率2 241 kHz，此时网络分析仪阻抗显示接近0。

3.2 T型阻抗匹配网络的调整

将三次谐波陷波器与L4、L6连接好，断开C、E点，在E点对地接入50 Ω假负载，用网络分析仪预置到工作频率，测量T型阻抗匹配网络输入端，分别调整负载线圈L6和调谐线圈L4（即发射机前门面板的“调载”和“调谐”旋钮），每次调整量不超过一圈。经调整，使其阻抗接近（50+j0）Ω。

3.3 带通滤波器的调整

断开图1（b）中A点与输入信号连接的铜皮，再断开B点，将网络分析仪预置到工作频率，调整L2，使L2和C4达到串联谐振状态（即阻抗最小），Z=（0+j0）Ω。然后断开C点与L4连接的铜皮，调整L3，使L3和C5组成的并联回路谐振于工作频率，此时阻抗最大（实部最大，虚部在0左右波动）。重新连接B、C点，将网络分析仪接到L2与地之间。调整接L3抽头的位置，使A点阻抗实部为合成变压器输出电阻约24 Ω，再调整L2，使A点阻抗虚部与合成变压器的输出电抗且符号相反，故A点阻抗虚部约-j4 Ω。

4 整机试机统调

恢复全部连线，确保连接准确紧固后接50 Ω假负载。首先在无调制状态下逐步将最小的功率升至1 kW，观察“功放电流”指示正常后，逐渐加大功率直至3.3 kW，功放电流应在15 A左右。细调“调谐”“调载”旋钮，使反射功率最小。在3 kW状态下接50 Ω假负载进行相位一致性检查和重新校正输出监测板。一切正常后用MD2000音频测试仪送入音频调制信号试机，如试机过程中调幅波严重失真，或发射机工作异常（如自激、打火等），应重复上述调试过程，直到发射机运行正常。