超短波通信电台射频功放功率保护控制电路的功用和工作原理

吉林省 延吉市人防指挥信息保障中心 许丽萧

超短波通信电台射频功放功率保护控制电路的功用和工作原理

吉林省 延吉市人防指挥信息保障中心 许丽萧

近年来，随着军用以及民用电台的增加以及超短波通信电台的普及，为了满足远距离通信的需求，往往将射频功率的输出增加。这种情况下，需要相应的功放保护自动控制电路（包括机内高温保护、高压驻波比保护以及低电压降功率保护），以保证发射机的射频功放在安全的前提下达到最大功率的输出。射频功放放大器不仅是电台的核心部件，同时也是电台的薄弱环节。本文，笔者通过论述超短波通信电台射频功放功率保护控制电路的功用和工作原理，以期对研究电台射频功率放大器的损坏以及维护产生一定指导意义。

一、电压驻波比功率保护电路

1.功用。在发射机的正常工作中，如果发射机天线出现故障，会直接导致射频功率不能有效传播，从而导致极大的发射功率严重影响功放级的安全。为此可以通过在发射机的控制电路中设置高压驻波比保护电路，使用过程中电压驻波比大于一定的设定值，可以对功放级进行有效保护，避免事故的发生。

2.电路原理。其工作原理为：首先，发射机功放输出端的定向耦合器对反向功率电压进行检测，然后将检测到的反响功率电压送达功放稳压电源的有关电路的处理后传递到控制电路XP1/12A；再经过反向功率检测电压补偿电路加到N20B放大器，最后经过N20B加到N20A的同相输入端。当输入端的电压达到300 mV或者功放输出与天线阻抗失配，使电压驻波比大于2.5∶1的条件下，会致使VD5稳压管以及V3的导通，紧接着是VD6的导通，这就会使得N23B输出及输入端电平降低，最终会使得射频功放输出功率降低到某一安全临界值，从而实现射频功放保护；当电压驻波比小于2.5∶1时，由于反向功率检测电压小，N23A的输出电压不能使VD5导通，使得VD6也反向截止，从而最终使发射机射频功放正常输出功率。

二、机内高温功率保护

双频段电台在射频功放级以及功放稳压模块都设置了相应的温度传感器，一旦机内温度超过65℃，风机就会在监控模块微机的控制下加速运转；而温度一旦超过了80℃，相应的高温降功率电路就会开始工作，达到降低射频输出功率的目的。

高温降功率控制正是按照这一原理实现的：首先将发射机（Tx）前面板功率调整电位器RP11所设置的功率直流控制电压经过R168以及D10的一路或者几路开关与相应的电阻相连，实现分压处理，达到降低送入模拟乘法器Vx端电压以及控制射频输出功率降低的目的。

D10（MC14066）作为四路模拟电子开关，其A、B、C三个控制端是由经由监控模块微机，同时在发射机数据接口电路输出的二进制数据的支配下进行控制的。当使用中出现温度不断升高的情况，相应的二进制数就会增大、D10接通的电阻增多，相应的射频输出功率也会降低。

三、低电压降功率

保证发射机的正常工作，在发射机控制电路内部还配备了电源电压监测电路。电路的作用是：当监测电源电压降低时，致使功率直流控制电压降低，降低射频输出功率。

底座的稳压电源输出+30V电源，然后经过监控模块送到发射机音控模块的XP2/4A。这一电压经过R110，R113，RP10，进行分压后而产生压降，此时R113上的压降大致为1.51V，这一电压然后经过R114加到N19B电压比较器的反向输入端（V2）；发射机音孔板内部的+10V电压经过1.8k的R112与18k的R111实现分压，并将1.8k的R112上大约0.87V的电压加到N19B的同向输入端（V3）。

当电源电压处于正常水平时，通过调整RP10使得V2大于V3就会使得N19B输出低电平。当这一电平接到D10/13，导致D10/1.2脚断开，此时发射机输出正常的射频功率；而当电源电压低于正常水平时，相应的R113上的分压也随之降低，致使V2小于V3，这时N19B输出高电平，从而使得D10/1.2脚接通，然后经过R168、R175分压后输送给模拟乘法器Vx的输入端，达到降低Vx以及发射机输出射频功率的目的。

为了将工作中因电源电压的波动而带来的影响，增设了电容C52，从而避免了当电源电压降低时，N19B的V2小于V3所带来的影响。此外，为了为了确保N19B电压比较器的迅速反转而设置了VD1与R114，而VD1可以为C52的快速放电提供通道。

四、电台射频模块常见故障

一般电台通信模块的主要故障有电源电流小且无输出功率以及通信距离太近两种。针对电源电流小且无输出功率，要首先检查激励信号是否正常，经过对驱动、自动功率控制以及功率放大器三部分电路的检查，按照从前向后的顺序检查信号电路从而排除故障。而实际中出现的通信距离太近这一故障一般是由于发射机功率太小所致，其解决办法为：首先使用功率计检查发射机的输出功率，如果发射机的输出功率以及电源的电流均较小，说明直流供电没问题，故障来自于自动功率控制模块。此外，驱动电路长时间的发射导致的高温也会使驱动放大能力下降，此时可以采用间断发射，且每次发射的时间不宜过长。

五、结论

实践证明，射频功放电路不仅设计新颖，并且结构简单、实用。这种电路在高功率大电流的状态下出现的机内温度较高、射频阻抗失调以及电源电压降低这3种情况下，可以自动地进行控制保护射频功率发达电路，从而增加电台工作的使用寿命及可靠性。我们相信随着对射频功放电路设计的不断改进完善，超短波通信电台将会更加的稳定可靠。