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中波发射台站关于示波器的应用探析

2021-09-30高东升郭益彤

数字传媒研究 2021年7期
关键词:陷波示波器发射机

高东升 郭益彤

1.2.内蒙古自治区广播电视传输发射中心610台 内蒙古 呼和浩特市 010050

1 概 述

示波器是台站技术人员使用频率最高的工具,可以将肉眼看不见的电信号变换成一个随时间变化的、可以看得见的波形,便于研究各种信号的频率、幅值以及噪声等的变化过程。真正意义上的示波器在19世纪末期,由德国物理学家卡尔·费迪南德·布劳恩发明的阴极射线管示波器,通过利用充点电极产生的电场可以驱动运动电子束的偏移,从而实现在涂有发光磷化物的平面上形成可见波形轨迹。从1971年,全数字示波器WD-2000问世到现如今,示波器在测量精度、通道数、体积和功耗的降低等方面实现跨越式改进。

2 示波器的使用

要使用示波器,最基础的是要知道人机界面的按键和旋钮的功能,这里不做过多的介绍。较为关键的几个部位要清楚。

2.1 常用键及旋钮

校准信号的输出端、垂直位置调整、垂直幅度调整、水平位置调整、扫描时间调整、通道选择、自动测试功能。

2.2 屏幕菜单键

屏幕菜单键F1-F5为复合多功能按键,在不同测量状态下起着不同的功能,主要作用是,改变对应显示屏当前显示的功能状态,如图所示,按F1可以改变输入耦合方式,可选择直流、交流、接地等几种耦合方式;按F4可选择探头衰减量,可选择1×、10×等衰减方式。ON/OFF键可开关菜单显示。

2.3 探头的补偿调整

在使用测试探头时,将示波器探头与通道1连接,必须先预置探头的衰减比,使探头的与输入通道相配。通常是按菜单键F4,选择衰减系数为10×,再将探头上的衰减器设为10×。衰减器是对被测信号进行衰减,其衰减倍数一般为10倍,1V的信号进去,显示出100mV。如使用钩形探头,应确保与探头接触紧密。未补偿或补偿不一致的探头会使测量产生较大误差。

示波器上有一个方波源,将探头钩在信号源上,用改锥调节探头上电容器(与通道连接头上的圆孔),使屏幕上显示出来的是标准的方波,通常幅度为3V。电容量过大会使得探头形成低通滤波器,而相反则变成高通滤波器,因此需要耐心细致地进行微调。

3 示波器在台站的应用

为了确保安全播出,发射台站均配备了发射机的备品备件,虽然备品备件都经过了厂家的测试,但在使用时还需要根据发射机的实际状况进行必要的调整。天调网络的阻抗会因电容损坏、季节温度变化发生偏离,这就需要经常查看发射机指标,检查天调网络的阻抗,发生偏离时,及时进行调整恢复,而这样的调整必然离

不开示波器或网络分析仪。

3.1 调试推动电压调整板(A22)

推动级电压调整有开环、闭环两种工作模式,S1用来选择工作模式。调试测量前要确定发射机稳压柜为发射机供电的电压在正常范围,通常是380±10V。控制板(A38)上功放模块开关PA拨至“OFF”。

3.1.1 开环回路的调节

将开关S1拨到“开环”位置,示波器校准后挂接在功放级的1号功放板的栅极、VD2或VD4的正极,黑色辅线接地,发射机合低压开低功率,旋转多用表(A23)的旋钮,查看推动级1A电压,用无感螺丝刀调整R2,使1A电压在40-80VDC之间,1B电压为0VDC。最佳效果是调整R2使1A电压为56-60VDC,1B为0VDC,同时示波器显示为平滑的、幅度为23Vpp的正弦波。如果调整R2无法实现,可适当调整推动合成母板上的T7、T10、T11的位置,从而改变输出的推动电压值。

3.1.2 闭环回路调整

将开关S1拨至“闭环”位置,示波器校准后挂接在功放级的1号功放板的栅极、VD2或VD4的正极,黑色辅线接地,在多用表(A23)上查看推动级1A电压值,用无感螺丝刀调节R12,使多用表上1A的显示电压与开环时基本一致,查看1B为0VDC。同时,示波器显示为平滑的、幅度为23Vp-p的正弦波,否则还需微调R12。

至此,推动电压调整板的调试完成,将控制板上功放开关PA拨至“0N”位置,该电路板可正常使用。

3.2 调整备用输出监测板(A27)

调整测试电路板前,必须确保发射机其它各板工作正常、输出网络性能良好、天线调配网络工作正常。此处以天线零位的调整为例。

将控制板的功放关断开关S5拨到OFF位置。合低压,按下“低功率”按键。持续按“降功率”键,并保持大约30秒,及输出功率为0kW。控制板功放关断开关S5拨到开“ON”,按“升功率”键的同时观察调制编码板上功放板的指示灯,有1或2个指示灯变亮为宜。

用双踪示波器,将两个探头分别接到TP1和TP2,辅线接地,示波器显示蓝、黄两个颜色的波形信号。“正常/校准”开关S2选择“校准”位置,通过拔码开关S8选择电容器C13、电感L5和L10的不同组合,使该并联谐振的阻抗最大,从而TP2端信号幅度最小。

将开关S2选择“正常”位置,旋转示波器的功能旋钮,使两个信号波的垂直灵敏度一致(即屏幕每格代表的电压值相同),将波形调至显示2到3个周期。

用一把无感螺丝刀调电感L4的磁芯,使两个信号的相位尽量相同,如果调整电感L4难以实现,可调整拨码开关S4选择增减电容,再调电感L4使两个信号的相位一致。然后调整拔码开关S11选择增减C15电容,可改变正弦波的幅度,使两个信号幅度和相位尽可能重叠。当两个信号的幅度和相位重叠时,开关电表板上“天线零位”的读数应接近零。注意:尽量不要再改变拨码开关S8,必要时可以重调拨码开关S11、S4和电感L4。

上述步骤完成后,选择“高功率”,按“升功率”键直至调制编码板上功放板指示灯有17或18个变亮,或观察开关电表板上输出功率表指示10kW,若两个波形出现偏差,可有针对的微调上述相关器件使其一致。

“滤波器零位”的调整与天线零位的调整原理基本相同,不再讲述。

3.3 天线调配网络的干扰检测与阻抗匹配

如图1所示,断开馈线与天线调配网络的接点,将校准后的示波器挂接天线调配网络。

图1 示波器与天线调配网络的连接

(1)将其他频率的发射机依次打开,查看示波器显示值的变化,如果有变化,则可断定该频率为干扰频率,天线调配网络中必须设置该频率的阻塞网络或陷波网络。反之则不需要。

(2)对于已有陷波网络的干扰频率,如果陷波网络有可调电容,则不需要关闭该频率的发射机,直接调整可调电容,使示波器显示的电压幅度最小;如果陷波网络使用的是固定电容,则需要关闭该干扰频率的发射机,调整相关线圈的抽头位置,开机、观察示波器的显示值、再关机、调整抽头、开机、观察显示值,如此反复多次,直至找到示波器显示的电压幅度最小值的位置。理想的陷波网络阻抗应为零,但陷波网络大多使用的是“阻本频陷干扰频”的复合网络,干扰频率与本频较近时,干扰频率的陷波网络会存在一定的阻抗,即干扰频率的影响无法完全消除,只能将干扰调整到最小。

3.4 其他

在检测振荡板输出波形、幅度时,在模数转换板的采用脉冲宽度调整时,在欠、过推动检测调整时,在检测射频放大板的相位时,都需要使用示波器,熟练掌握示波器的使用方法是台站技术人员的必备技能。

4 使用注意事项

(1)示波器为非平衡式仪表,接线时先接黑夹子后接探头(即先接地),拆线时先取开探头。

(2)不论使用哪一个通道,触发源的选择应与所选通道一致。

(3)调节触发电平旋钮,可保证显示波形稳定,便于观察和读数。

(4)示波器与被测信号接好后,显示的波形较不稳定,这时按AUTO键可实现画面稳定、全亮度显示。

(5)调节功能旋钮,使示波器所显示波形为2-3个周期、幅度占屏幕一半以上。

(6)读取波形幅值时,应再次确认屏幕菜单F4和探头衰减是否为10×,若只有探头为10×的衰减,则所测真实值应为读数×10。

5 总 结

作为台站技术人员,学会各类仪器仪表的使用是必备的技能,是维护设备、排除故障的重要武器。仪器仪表的使用能使技术人员的行为更加有效,提高工作效率。对发射系统出现的故障应做好分类和记录,建立数据库,做好数据处理,为维护检修指明方向,为故障处理提供捷径,更有利于资源共享。

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