专用快速接头在大功率短波发射机中应用

任猛

摘 要：大功率短波发射机内部结构紧凑，在更换真空电容器时，在拆装真空电容器水路过程中，由于空间所限，常用工具不好施展，常常耽延处理故障时间。针对这一问题，我们设计加工了一种发射机冷却水路专用快速接头，整体轻巧灵便，干净利索，连接牢靠，操作方便。本文重点介绍该水路快速接头的使用方法。a

关键词：短波发射机；真空电容器；冷却水路；快速接头

1 概述

现代大功率短波发射机，工作频率为3.2～26.1MHz之间，一般采用单边多级耦合放大电路，其射频（RF）放大部分主要包括频率合成器、射频衰减器、宽频带放大器、射频驱动级、射频放大级等部分组成；射频放大级主要由功率放大电子管、电子管输入网络、电子管栅偏压供电网络、电子管阳极过滤网络、中和电路组成。末级管子采用四极管阴极接地电路，帘栅耦合电路可以简化。管座结构十分简单，帘栅盘是用于帘栅退耦，控制栅极直流电源的射频退耦是经LC滤波完成的。灯丝引线上耦合的射频信号用线路中的元件衰减退耦，屏极直流电源用数节组成的滤波器进行退耦。射频末级电子管有射频驱动级激励，将直流能量（包括音频能量）转换为射频能量，作为发射机的输出功率传输到发射天线或负载上。输入网络在基板下面，包括栅极供电电源等。输出线路的元件和屏极滤波器设置在上面。管座内装有硅树脂模压的片状电容（帘栅盘）用于帘栅退耦。管座上的所有触点均镀银降低接触电阻。屏极耦合电容是镀铜的聚四氟材料制成，耦合电容设计成筒式结构。中和电容连接在耦合电容输入电容C130和输出电容C250之间，由直流电机控制，为了在高频端更好的调节能力。在高周系统冷去主要以水冷为主，而真空器件故障造成停播占很大一部分，在更换真空器件时，水路拆卸和安装占了很大一部分时间，而快速接头的使用，可以减少更换时间，缩短停播时间，对安全播出工作有很大促进作用。

2 快速接头

由于功率等级高的缘故（一般功率等级在100KW以上，有的机型高达500KW等级），往往在发射机各级调配回路中，调谐电容采用大容量可调真空陶瓷水冷电容，大容量可调真空陶瓷水冷电容器作为短波发射机的重要器件，由于其内部结构、工作环境以及内部波纹管使用等等因素，都有一定的使用寿命，当这些电容器发生故障时直接导致发射机停播，在没有代播机的情况下，更换真空电容器的速度将决定发射机的停播时间；为缩短发射机的停播时间，维护人员通过多年的实际操作经验，总结了各种好的操作流程和操作方法，尽量将停播时间压缩在短的时间范围。以瑞士产500KW发射机为例，其高周调谐回路中共使用一只650PF真空陶瓷水冷可调电容、三只1000PF真空陶瓷水冷可调电容及三只1300PF真空陶瓷水冷可调电容，这些电容在使用过程中，由于其使用寿命等各种原因，在使用一段时间后出现损坏，需要立即进行更换。而该机型发射机高周系统结构相对紧凑，在更换电容过程中，由于电容器所在部位结构紧凑，拆装水路连接螺丝时，常用工具很难施展得开，水路拆装变得相当困难，这里以发射机1π调谐电容C251的水路拆装为例，比较熟练的技术人员需要使用特加工的工具，拆装水路大概需要8分钟左右的时间，并且操作难度相当大。为了尽量缩短更换电容器的操作时间，维护人员在多年的实际工作中，通过不断探索、改进，总结了许多好的操作流程，最大限度的缩短更换时间，减少停播时间。这里我们参照市场上多种方式的水路快速接头的结构及使用特点，制作了几种适用于发射机维护工作需要的水路快速接头，可以直接连接在真空陶瓷电容等器件的冷却水路中，在实际操作过程中，拆装水路相对变得非常方便，并且不需要使用如何工具，就能够实现迅速拆装，一般人员拆装这种快速接头用时大概不会超过半分钟，同时这种快速接头整体轻巧灵便，干净利索；连接牢靠、直观，使用中不易出现水路堵塞或接头脱开漏水的故障。

3 短播发射机常用快速接头

KS-10型快速接头为双向单开式快速接头，使用耐腐蚀的不锈钢材质。设计水压12Kg，流量2000mL/m，内部密封胶垫采用硅胶材料，长期使用抗老化、不变形，可用于多种型号的陶瓷真空电容器冷却水路中。这种快速接头，结构轻巧灵便，干净利索，不影响现有真空电容的实际安装、使用.

KS-20型快速接头为双向单开式快速接头，使用耐腐蚀的不锈钢材质。设计水压12Kg，流量1500mL/m，内部密封胶垫采用硅胶材料，长期使用抗老化、不变形，可用于500KW发射机高前负载调谐电容等型号的陶瓷真空电容器冷却水路中。

KS-31型水冷盘用于瑞士产500KW发射机平衡转换器内部真空陶瓷电容顶部冷却，水冷盘采用耐腐蚀不锈钢材质，水盘上固定两只双向单开式快速接头，设计水压12Kg，流量1500mL/m，快速接头内部密封胶垫采用硅胶材料，长期使用抗老化、不变形。

KS-32型水冷盘用于瑞士产500KW发射机1π调谐电容顶部冷却，水冷盘采用耐腐蚀不锈钢材质，水盘上固定两只双向单开式快速接头，设计水压12Kg，流量1000mL/S，快速接头内部密封胶垫采用硅胶材料，长期使用抗老化、不变形。

KS-33型水冷盘用于瑞士产500KW发射机1π调谐电容顶部冷却，水冷盘采用耐腐蚀不锈钢材质，水盘上固定两只双向单开式快速接头，设计水压12Kg，流量1000mL/S，快速接头内部密封胶垫采用硅胶材料，长期使用抗老化、不变形。

KS-34型水冷盘用于国产150KW发射机2π调谐电容顶部冷却，水冷盘采用耐腐蚀不锈钢材质，水盘上固定两只双向单开式快速接头，设计水压12Kg，流量1500mL/m，快速接头内部密封胶垫采用硅胶材料，长期使用抗老化、不变形。

4 快速接头使用方法

以CK-10型快速接头为例，简单介绍快速接头的安装、使用；在更换电容器前，预先在要上机安装的电容器的进出水端口安装快速接头的母头。拆下发射机上的真空电容器的进出水水路，在进出水水路更换上快速接头的公头。连接真空电容器进出水水路时，将快速接头的母头上的卡环向里推进，到位后将快速接头的公头连接到位，松开母头上的卡环，卡环会自动弹出到位，这样快速接头就连接到位。如果再次需要更换真空电容器，在拆装电容器水路时，仅需关掉电容器的进出水，将快速接头的母头上的卡环向里推进，快速接头即可自行脱开。在拆装真空电容器水路时，需要检查快速接头内部的胶垫是否有老化、损伤的现象，发现问题后时更换胶垫（一般一年左右更换一次胶垫）。

5 水路系统及快速接头日常维护

水冷却系统用于冷却所有大功率元器件，包括射频末级、射频驱动级电子管V1、调谐线和真空电容等重要器件。故对水路及快速接头维护，确保其整个水路冷却系统运行，对整个发射机运行显得比较重要。日常维护主要包括：当水导值过大时，需要及时更换离子交换器内的树脂，以降低水导，保持水的高纯度。水导测量单元要及时校准门限，确保能准确的监测水路中的水导。流量计要定期调节校准流量门限，使流量计能准确的监测水流量。水位磁力开关需要定期检查其完好性，确保其能正常监测水箱的水位情况。温度接点定期检查，能够正常进行温度过高的保护，保护发射机的安全性。软管定期需要检查其完好。快速接头密封性检查，有没有腐蚀，确保其接触良好。

6 结语

针对发射机冷却设计加工的水路专用快速接头，整体轻巧灵便，干净利索，连接牢靠，操作方便。可以直接连接在真空陶瓷电容等器件的冷却水路中，在实际操作过程中，拆装水路相对变得非常方便，并且不需要使用如何工具，就能够实现迅速拆装，一般人员拆装这种快速接头用时大概不会超过半分钟，大大缩短了发射机停播时间。同时这种快速接头整体轻巧灵便、干净利索，连接牢靠、直观，使用中不易出现水路堵塞或接头脱开漏水的故障，在大型真空器件的应用中具有推广价值。

参考文献：

[1] 权琳.短波发射机覆盖场强测试与分析[J].科技资讯.2013（07）：7-10.

[2] 许国清，刘迎利.浅析影响短波发射机功率模块输出电压的两个因素[J].黑龙江科技信息.2013（24）：101.