薛虎

（国家新闻出版广电总局654台）

DF100A 100kW PSM短波发射机射频放大系统原理及故障处理分析

薛虎

（国家新闻出版广电总局654台）

本文首先对DF-100A型100kW PSM短波发射机进行了分析，其次对它的射频放大系统的原理进行了进一步的分析，最后总结了几类典型的发射机故障及重点部位的检修方法，为发射机能够稳定的运行，提供了有力的技术支持。

DF100A 100kW PSM短波发射机射频放大系统故障处理

DF-100A型PSM短波发射机是我国制造，采用PSM技术的新型100kW短波发射机。它的射频放大系统引进了国外一些先进的技术和工艺。通过几年的运行试验发现，过了磨合期后该种型号发射机维护量少，运行比较稳定。稳定的运行得益于射频防大系统的成功设计。该种机型大量的应用在各基层台站，为了在日常维护和故障处理中得心应手，很有必要对射频放大系统根据功能划分进行深入的研究和探讨。

1 DF-100A型100kW PSM短波发射机简介

PSM技术，全称脉冲阶梯调制技术（plus step modulation）。就是将受直流和音频信号控制的反映音频信号变化规律的阶梯高压电源送到射频被调级。来产生被音频信号调制后的载波信号，即调制信号。它有着稳定性好，效率高，价格低廉等优点。因此，被广泛应用在新型短波发射机的调制级电路中。

经过几年的工程实践，我们的技术人员已经掌握先进的PSM技术。在90年代末期。生产出了国产样机，不久投入批量生产。国产的100kW PSM短波发射机命名为DF100A型。该机型已经成为100kW级发射机的主力机型。因此本文就这种机型来分析它的射频放大系统的工作原理及故障处理。

2 射频放大系统

DF100A型短波发射机射频系统由频率合成器、射频增益控制放大器、射频宽带放大器、高前级放大器、高末级放大器、屏极网络和平衡不平衡转换器组成。DF100A型短波发射机射频系统方框图如图1所示。

图1 DF100A型短波发射机射频系统方框图

2.1 频率合成器（Synthesizer）

主要应用美国麻省生产的PTS040型频率合成器，主要指标有：输出频率：0.1～40MHz；分度可选 0.1～100kHz；输出阻抗 50Ω 电压为 1Vrms；频率稳定度3×10-9/日或10-8/日任选。实现功能：预选10个频率；采用TTLBCD码控制，可实现手动控制或遥控；IEEE接口标准。可以通过对频率合成器的控制实现发射机倒换频率。目前也有部分发射机应用国产的频率合成器。指标和功能基本相同，稳定性稍差。

2.2 射频增益控制放大器（RF Gain Control Amplifier）

实现功能：通过控制面板上可变电阻增加或减少射频增益；通过监控末前级（IPA）的阴流和高末级（PA）的栅流的变化自动调节由频率合成器输出的射频电平。

2.3 宽频带放大器（BBA——Broad Band Amplifier）

本机采用的宽带放大器主要指标如下：频率范围0.3～40MHz，输出功率200W，功率增益37～55dB，最大输入电平50mW，输入/输出阻抗50Ω，直流供电28VDC 14A（200W输出），冷却方式强制风冷，输入/输出接口N型插头。

2.4 高前级放大器（IPA）

末前级采用单只4CX3000A型陶瓷四极电子管接成栅地电路，强制风冷。这种接法为固态电子管提供了一个很平坦的宽带负载，无需中和。末前级的板调电路是常见的并联槽路，通过3C21和末级射频放大电路的控制栅极实现电容耦合。

2.5 高末级放大器（PA）

末级采用单只4CV10000C型陶瓷四极电子管接成阴地电路，蒸发冷却和强制风冷。屏极与帘栅级受PSM同调。在发射机的工作频率范围内的较高频段，末级功率放大需要约1kW的射频推动电平，而在较低频段需要约500W。应用了全桥式电路实现宽频带中和，使发射机稳定工作。末级功率放大采用高电平调制，调制电压直接加在屏极上，这样能按准确的比例关系为屏极和帘栅极提供调制电压。

2.6 屏极网络

屏极输出网络为Π Γ Τ网络，分别做调谐、耦合和谐波滤波用。Π网络是主要是实现调谐的功能。Γ网络是主要是实现负载匹配的功能。T网络是主要是实现滤波的功能。在T网络输入处装有入射波和反射波取样，用于入射功率和反射功率的指示和失配保护。

2.7 平衡转换器（BALUN）

平衡转换器通过发射机控制面板上的调谐旋钮来控制7C1和7C2进行调谐。实现了75Ω单边输出转换为300Ω平衡输出。平衡转换器最低能够工作在电压驻波比为2：1。

2.8 假负载

假负载是为了便于判断故障和考验发射机的性能，代替天线系统作为发射机的负载。它的特性阻抗为300Ω，输入功率为150kW。

3 典型故障实例解析及处理

故障例1：

故障现象：试机时，加高压后，高末调谐不正常，处于失谐状态。打开三单元射频机箱前门，观察高末调谐马达驱动组件，发现3A3驱动马达转到低限位置而不能返回，将机器倒至6频道后现象依旧。

故障原因：该发射机调谐部分采用差动比较电路，当3A3 R2卡死在低限位后，放大器U1始终输出正电压，使功率放大器U2始终输出+28V直流电压，导致电机单向转动，不能返回，加高压后高末失谐。

处理方法：更换3A3随动电位器R2。

处理实效；加高压试机正常。

故障例2：

故障现象：倒频时，允许调谐灯不灭，检查发现3L12顶棒不到位。

故障原因：

（1）由于短路棒传动装置下沉造成。

（2）驱动导轨位置偏差。

（3）传动装置行程限位片过紧，卡死限位，产生误保护。

（4）顶棒马达驱动板坏。

（5）顶棒驱动电机炭刷过紧。

处理方法：

（1）可用手立即转动丝杠使短路棒到位。停机后，将顶棒传动装置进行调整。

（2）更换马达驱动板。

处理实效：处理后试机正常。

4 结语

综上所述，通过对DF-100A型PSM短波发射机的分析，提高对该机型射频放大系统的认识和理解，总结实际工作中遇到常见故障时现象及处理过程，更加深入认识到PSM射频系统的工作原理。

[1]张红军.DF100A短波发射机谐波滤波器工作原理及装调和故障恢复方法.现代广视无线技术.2004，6（30）：33～35.

[2]孙庆有，李焕忠,等.广播电视发送技术（第一册）.北京：人民邮电出版社，2001.

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