王 静(国家新闻出版广电总局594台,陕西 咸阳 712000)
分析大功率短波发射机的技术改进
王静
(国家新闻出版广电总局594台,陕西咸阳712000)
摘要:500kw短波发射机是我国广播和通信领域常用的优质发射机,这种发射机以其信号传输范围广、信号质量好等优点受到了业内管饭好评。本文针对500kw大功率短波发射机进行分析,并针对发射机的原理进行一系列技术改进研究和探讨,对我国国产大功率短波发射机的发展提供了参考资料。
关键词:大功率;短波发射机;技术改进;功放模块
目前500kw大功率短波发射机是我国广播短波对外发射的主力机型,500kw大功率短波发射机在进行超远距离通信时,可以提高数据传输速率,并保证信号传输质量,大功率短波发射机还能够有效抵御电磁干扰对信道的电子影响,避免信号失真。但大功率短波发射机仍然具有一定的技术改进空间,通过有效的技术改进,我们能够获得更高的抗干扰能力和信号质量。
500kw短波发射机在我国广播电视和通信系统已经有了多年的应用历史,随着科技的进步,该发射机的供方和电源均已经实现了模块化,并实现了从模拟发射机向数字发射机的转变。晶体管不仅工作寿命远远高于电子管,而且其响应速度还比电子管快很多。经过多年发射机的发展,现代的500kw短波发射机还取消了各级放大器之间的调遣匹配机构,其可靠性较之前有了明显的提高。的发展历程进行研究,有利于我们找到当今晶体管大功率短波发射机的技术改进切入点,从而促进大功率短波发射机为我们的社会发展贡献更多的力量。
总体来说,大功率短波发射机随着发射机技术的发展而进步,经历了电子管到晶体管的改进,实现了窄带向宽带的蜕变,其调谐技术也从原本的人工调谐变为更先进的自动调谐。全固态数字模拟信号发射机的出现,更是提高了大功率发射机的工作响应速度和工作质量,频率转换手动控制到自动控制的转变,更是提高了发射机的发射准确性和及时性。科技的发展,促进了大功率短波发射机的发展,而大功率短波发射机的发展则是提高了信息传递的质量和速度,最后更是促进了科技和社会的发展。未来的大功率短波发射机,其信号传输速率、稳定性和质量必然会得到进一步的提高,从而为社会发展带来更大的影响。目前国产的500kw的大功率发射机,其技术已经逐渐接近于国际水平,不仅带宽得到了提升,信号质量和频率转换速度也得到了很大的进步。但由于我国大功率短波发射机起步较晚,因此其调遣匹配、激励器和电源仍然采用手动控制,国内应用的这类发射机,虽然有着线路简单,元器件可国产维护和更换方便等优点,但由于仍然采用手动匹配,所以更换频率耗时较长,而且更容易产生失误。
但国产大功率短波发射机的不足也给其技术发展提供了平台和广阔的空间,为了进一步保证我国大功率发射机的信号传递质量,并降低频率更换失误率,国内的大功率短波发射机技术改进可以从以下几个方面来考虑。
国产500kw短波发射机技术改进可以从有功放模块技术、开关电源模块技术、大功率合并技术、多信道自动均衡控制技术、大功率低通滤波技术这几个方面着手进行,这些不仅是大功率短波发射机的核心技术,也是国产发射机与国外先进发射机技术存在差别之处。
2.1功放模块
功放模块是现代全固态通信发射机的核心,决定着发射机信号传输的质量,影响功放模块的主要因素是工作带宽、工作效率和失真保护,功放模块是功率放大器的主要部件,一般由多个横向扩散金属氧化物半导体和垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管构成,该类效应管属于电压控制期间,热稳定性好,但热传导性差,击穿电压较低,因此输出功率受到一定限制且容易损坏,通常在应用是采用功率合成技术,由多个功放管进行合成以达到所需输出功率。
我们可以通过改进大功率短波发射机功放模块末端的中和电容来实现对大功率发射机的技术改进,500mw的大功率短波发射机高末级供方使用的是大功率陶瓷四极管,并采用桥T中和的方式,500kW短波发射机中和电容电容器容量范围为14.2-63pF,与标称值相差较大(容量偏大),而且各发射机在高端频率均存在不同程度的过中和现象,即使中和电容使用最小容量仍然存在明显的过中和现象,为解决此问题,可以生产加工出一种大功率短波发射机通用的真空可调中和电容,替代正在使用的中和电容,以便于中和调整,满足设备需要。
2.2开关电源模块技术改进
发射机工作环境是比较恶劣的,而且由于信号发射需求,常常要驻波在比较大的频率点上,因此电源过载现象经常发生。为了保证信号传输质量和稳定性,我们有必要在开关电源模块上进行技术改进。改进的策略就是给开关电源模块添加自动保护模块,并采用冗余设计,当一个电源电路板出现故障时,通过电源模块的控制,能够及时的将电源切换到预备模块上,从而保证发射机的正常工作。同时还需要设置有故障报警功能,以方面维修人员对过载损坏的模块进行及时维修,这种方法能够有效的保证发射机的信号传输稳定性。
2.3多信道自动均衡控制技术
多信道自动均衡控制技术,是保证功率合成效率的重要手段。在大功率短波发射机输出功率是由多个功放模块经过多级功率合成放大后得到的,为了确保输出信号的质量,我们需要保证各个供方模块所承担的负载的均衡性,这样能够有效保护各功率放大模块,并提高发射机的工作可靠性和稳定性。
2.4大功率低通滤波技术
其是由电感和电容组成,主要功能是一直功率放大器的谐波或者避免其对周围电子系统的干扰,因此大低通滤波器在短波频段多采用波导、同轴管状等形式的低通滤波器,但这两种形式在应用时会受到限制,因此在大功率低通滤波技术方面还是有很大的技术改进空间。
综上所述,虽然我国大功率短波发射机其性能和应用稳定性都较进口发射机差,但由于国产发射机其发展方向和原理上与国外基本一致,因此随着我国自动控制领域、计算机领域以及电子制造技术的进步,我们国产大功率短波发射机必然会逐渐完善。因此,在现阶段对我国大功率短波发射机进行技术改进分析与探讨是具有现实意义的,能够为国产大功率短波发射机的发展从理论的层面探索出一条合适的道路。
参考文献:
[1]王磊.如何解决中短波发射机之间的电磁干扰[J].中国新技术新产品,2014(24).
[2]谈江海.短波电台发射控制系统设计与应用[J].通信技术, 2014(05).