梁昆鹏 焦德强

摘 要：本文以渑池骨干高山发射台全固态电视发射机功放模块的维修为实例，分析了全固态10kW发射机功放模块的工作原理、维修思路和解决方案，以期为相关学者的研究提供借鉴。

关键词：全固态;发射机;功率放大;场效应管

中图分类号：TN948.53 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）28-0056-03

Maintenance Skills of Last Stage Power Amplifier

for High Power Solid State TV Transmitter

LIANG Kunpeng JIAO Deqiang

（Henan Wireless Transmission Management Center，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： This paper analyzed the working principle， maintenance and solution of all solid state 10kW transmitter power amplifier module， taking the maintenance of all solid state TV transmitter module for Mianchi backbone Alpine launch platform as an example， in order to provide reference for related scholars..

Keywords： all solid state;transmitter;power amplifying;field effect transistor

近年來，全固态发射机以能耗低、效率高、指标好、寿命长、维护量少等优点逐步成为电视发射的主流设备。河南省无线发射传输管理中心各直属台站担负着河南卫视、都市频道、电视剧频道和法制频道等多个频道的无线发射任务，直属三个台站运行的发射机类型多采购10kW的固态发射机。现以渑池台站的10kW全固态发射机维修为实例对该机型的结构、工作原理和故障排除加以分析。

1 整机概述

渑池发射台使用的是由浙江宏远电子有限公司生产的CSD系列全固态电视发射机。该型号发射机主要由激励器、主备激励器转换装置、功率放大组件、硬馈功率合成装置、冷却装置、检测控制、远程监控和保护电路及电源等部分组成[1]。由微波、光纤、卫星等其他信号源送来的模拟信号，分别送到激励器的图像调制器和伴音调制器，对各自的中频进行调制，得到的图像中频信号被送入校正电路单元进行预校正，再将校正后的图像中频信号和伴音中频信号混合后送至上变频器，将其变频到发射机预定的工作频道，再经滤波放大以后从上变频器中输出。射频RF信号经信号分配单元输入功放组件分路放大后输出，经硬馈合成器进一步合成，合成后的射频信号再经过输出滤波滤除放大器中产生的二次谐波及其他无用频率分量，以保证带外无用发射达到规定的标准。该合成的射频功率经由上述输出滤波器送到天线或假负载。渑池骨干台作为河南省西部高山台雷击频繁、供电不稳，再加之全固态器件比较脆弱，耐压能力差，容易被击穿，所以也出现了一些故障，而故障点出现在1kW功率放大部分，因此，了解其结构和原理对实际工作具有重要的指导作用。

2 功率放大器

CSD系列全固态发射机功放系统为标准1kW/UHF、VHF-60dB组件，没有公共的前级功放部分，不存在因公共前级功放故障而导致停播。标准1kW/UHF、VHF-60dB组件自带前级放大，个别组件故障不会导致整体停播，只是发射功率相对减少而已，下面以分米波1kW/UHF-60dB为例进行讨论分析。

2.1 1kW/UHF-60dB功放组件及原理

标准1kW/UHF-60dB功放组件如图1所示。

CSD系列UHF基本功放单元是由两只BLF861A对管组成的射频功率放大器即所谓的功放模块，BLF861A对管可用于400～860MHZ射频范围的功率放大，还具有输出功率大、效率高的特点，具体工作原理如下。

如图1所示，射频输入信号RF经过3dB双芯带状线耦合器后，首先进入第一级的BGD714集成放大器，BGD714的工作电流为0.4A，直流工作电压为24V，增益20dB;然后进入第二级功放BLF861A管，此管的静态电流为0.7～1A，工作在AB类，增益为11～13dB;再有第三级1只BLF861A管放大，此管的静态电流为2～3A，共组在A类，增益为13～16dB;最后进入末级功放。末级功放是由三微带分配与三微带合成电路、检测电路和三组基本功放模块单元组成的。每组基本功放模块单元由2只BLF861A组成，末级功放组件共有6只BLF861A功放管，增益为13～16dB。前级放大的信号进入末级，经微带三路分配电路，将射频信号分为3路，分别推动三组基本功放模块的6只BLF861A功放对管，每只BLF861A功放管的静态工作电流均为0.7～1A，工作电压为32V，增益均为13～16dB。三组基本功率模块单元放大经三路微带合成，输出功率达到1kW后输出[2]。

2.2 故障分析和检修

渑池骨干台运行的该型号发射机投入使用以来，运行状态保持稳定，发射功率稳定在95%以上，几乎没有出现过停播现象。但自2009年来，故障率开始逐渐变多，整机功率均有不同程度下降，发射功率只能稳定在40%左右，初步判断为末级功放异常。由于CSD系列全固态发射机的标准1kW/UHF组件前级功放部分是对立设计的，因此，公共前级功放故障不会导致停播，也不会因为个别组的末级功放故障而导致整机停播。由此，查看液晶显示屏后发现，一部分功放组件末级电流很小，放大功率只能达到100W，以上观察也基本支持了笔者的初步判断。

对照电路图和实物，根据功放的日常运行参数分析产生故障的原因，进而判断故障部位。

2.2.1 故障部位详细检测定位。故障部位详细检测定位如下所示。

①32V电源正常，工作电流变为原来的1/2，单个功放模块输出功率为100W。故障分析：在功放模块输出端口接50W/50Ω假负载以防自激，对照功放电路图，检查两LDMOS场效应管BLF861A的在线工作电压和电阻，正常时BLF861A漏极工作电压为32V，栅极对地电压为4.6～5.4V;红表笔测漏极D对地电阻应为3kΩ左右，红表笔测栅极G对地电阻应为1.8kΩ左右。如果电压、电阻均正常，工作一段时间，用手触摸会发现有一个BLF861A管子无工作温度，取下该管发现栅源极间开路。这个功放模块属于单管工作。

②工作电流不正常，输出功率减小。功放模块不加电，检查两组LDMOS场效应管BLF861A的在线电阻，如果栅源极间电阻为零，说明栅源极间可能击穿或短路。功放模块加电时，测漏极和栅极工作电压，如不正常，检查供電电路的电阻、电容、电感等相关器件。栅极无控制电压，检查供电LM7809，易损坏。

③功放模块过流、过热、驻波比过大保护时，除了检查场效应管故障外，应着重检查功率合成电路中微带匹配电阻有无损坏、参数变化是否过大、耦合电容有无漏电或击穿的情况。

2.2.2 LDMOS场效应管BLF861A的参数及测量。BLF861A的外形和电路符号如图2所示，管脚与电极的对应关系如表1所示。通常测试可疑器件管脚对地电阻与正常值进行对比，来做大致判定。BLF861A在路测量法：MF500-B万用表Rx1K档，黑表笔接地或源极S，红表笔接漏极D时电阻应为3kΩ左右，红表笔接栅极G时电阻应为1.8kΩ左右。如果阻值与其相差较大，说明器件有问题，应焊下后判断其好坏：MF500-B万用表Rx10档，黑表笔接源极S，红表笔分别接各管脚测其对应阻值，与图2参考电阻值对比即可判断管子的好坏。

2.2.3 场效应管的更换方法和注意事项。考虑到MOS型场效应管的独特结构，带有静电体接近场效应管的栅极G时，瞬间感应电压很容易将栅源极间的绝缘层击穿而导致管子损坏。因此，在维修和拿放MOS管时必须采取多种静电防护措施。具体来说，需要考虑以下事项。

①MOS管要放置在出厂自带的防静电盒内。

②维修时，要使用防静电工作台，维修人员要先进行接地放电，并且在操作过程中全程佩戴接地的防静电手环。

③功放管从出厂自带防静电盒取出以后，必须做到使用导线连接栅极与机房接地线路。

④在更换电路板坏掉的功放管时，使用的电烙铁要接地，如果不具备接地条件，也可以将电烙铁拔掉电源以后使用。

⑤MOS功放管对高温有一定的敏感性，接触时间过长可能导致损坏，因此，最好拔掉电源后焊接，而且不能将电烙铁头与功放管管脚接触时间过长。

⑥更换新的MOS功放管时，首先要清理电路板，建议使用纯酒精擦洗底座，使用导热硅胶确保功放管散热均匀，管子放平整后，安装好紧固螺丝。

⑦MOS管更换以后，使用带有防静电措施的万用表对管脚进行电阻测量，栅极和漏极的不带电阻值都非常大，可以作为判断MOS管正常与否的标准，也可以加电测试，检查指标是否正常。

4 结语

全固态发射机使用的大功率功放管具有性能好、耐用的优点，因此被广泛用于广播电视的发射机设备。随着本单位业务不断发展，维修模拟和数字发射机功放模块的作用越来越为重要，不仅可以节约维修成本、缩短维修时间，而且可以培养一大批技术骨干人员，保证技术队伍整体素质的稳步提升，同时也为发射台技术从业人员提供了展示个人创新能力、业务水平和动手能力的平台，最终达到保障本单位直属台站播出任务安全高效完成。

参考文献：

[1]王诚忠.全固态电视发射机末级功放故障检修一例[J].西部广播电视，2002（12）：48-49.

[2]张延峰.10kW全固态电视发射机功放单元故障及维修[J].数字传媒研究，2017（7）：76-78.