浅析DX200 中波发射机VSWR TEST 故障

□杨保志 滕 伟

DX200 中波发射机是美国哈里斯公司生产的全固态数字调幅中波广播发射机，其效率高，性能好，保护功能完善，是当今比较先进的新型发射机。由于其保护功能强大，因此发射机在实际运行中，会经常发生驻波比保护，通过射频封锁，降功率或关机达到保护发射机的目的。发射机在工作时，由于天气的原因（比如雷、雨等）、网络失谐、馈线短路、放电打火、升/降功率等情况发生时，发射机会在瞬间产生VSWR 保护，控制系统会发出射频封锁指令。发射机瞬间输出功率为零，在LED 指示板上VSWR TEST 故障指示亮红灯。

VSWR检测电路工作原理

电压驻波比是行波系数的倒数，电压驻波比的值在1到无穷大之间，当驻波比为1 时，此时网络完全匹配，当驻波比很大时，网络则处于失谐状态。驻波比反映的是馈线与天线匹配情况。只有阻抗完全匹配时，网络才能达到最大功率传输。如果传输网络处于不匹配时，发射机发射的电波将有一部分被反射回来，此时在馈线中就产生反射波，产生的反射波到达发射机，最终会变为热量消耗掉。并且在接受时也会因为网络的不匹配，造成接收信号不好，影响安全播出。

在发射机输出阻抗与天馈线完全匹配时，发射机至馈线的传输线上处于行波状态，且传输线各点的电压与电流同相位。射频功率取样板天线驻波比的射频电压取样与电流取样同相位，此时发射机正常。而天馈线与发射机输出阻抗因为某种原因未匹配，馈线上就有反射波存在，此时射频功率取样板的电压和电流取样不是同相位，所以就会出现驻波比保护。

射频取样电路如图1 所示，天线驻波比的射频电压取样信号取自C6 和C27的分压，加到驻波比检波器的变压器（T1）初级绕组一端T1-2，S4 为幅度粗调，C17 和C26 为幅度细调；天线驻波比的射频电流取样信号取自射频耦合线圈T4，加到驻波比检波器的变压器(T1)初级绕组相反一端T1-7，S3 为相位粗调，C17 和C26 为相位细调。在发射机输出阻抗与天馈线阻抗完全匹配时，射频功率取样板天线驻波比的射频电压取样与电流取样同相位，因此，T1 初级绕组两段没有电流通过，从而T1 次级与二极管构成的检波电路输出为零，TP16 或TP7 小于50mV,发射机处于正常工作状态；如果发射机输出阻抗与天馈线不匹配时，射频功率取样板天线驻波比的射频电压取样与电流取样不是同相位，T1 初级绕组有电流通过，从而T1 次级绕组感应出电压，由T1 次级与二极管构成的检波电路输出端将产生一个直流输出电压，TP16 或TP7 将大于50mV,此时发射机就会发生天线驻波比保护。

网络驻波比的电路结构与天线驻波比电路完全相同，主要检测输出网络机柜，各功放机柜是否打火，有无网络驻波比故障。

VSWR TEST 故障分析

一、功放单元弧光引起的VSWR TEST 故障。若输出监测板上DS4 指示灯显示红色，则表示检测到机柜上部发生打火故障；若输出监测板上DS5 指示灯显示红色，则表示检测到机柜下部发生打火故障。

故障实例：机器播音中掉高压，天线驻波比电压6V，VSWR TEST 红灯亮。

故障分析与处理：机器掉高压后，天线驻波比电压仍然有6V，查看输出检测板DS4 红灯亮，测量TP41、TP43 均为0V，TP39 为1V 左右，U33的1 脚为高电平，2 脚为低电平，而13 脚为低电平，12 脚为高电平，所以DS4 亮红灯，判断上部打火板检测到故障，但仔细观察后发现网络柜并没有发生打火现象，检测网络柜的打火检测板发现光敏电阻损坏，应急处理调节电阻R116 使U32的9 脚基准电压为2V 左右，比较器不发生偏转，故障解决。

二、网络VSWR 引起的VSWR TEST 故障。观察输出监测板上的DS3，如果这个指示灯以持续0.5 秒的时间亮红灯，则说明正在检测VSWR 故障信号。

当匹配输出网络元器件异常，使网络失谐。匹配输出网络元器件的异常，将会使网络失谐，功放电流和反射功率表值比平常要大的多，网络VSWR 检测电路检测到，并送出网络VSWR 故障信号到U26 PAL，由PAL 给出VSWR TEST 故障信号。

网络VSWR 检测电路异常。当网络VSWR 电压或电流采样电路元件损坏，或网络VSWR 检测电路异常时，有可能送出一个假的NET VSWR 故障信号。

三、天线VSWR 引起的VSWR TEST 故障。合成输出匹配网络元器件的异常或天馈线系统出现故障时，射频功率采样板天线VSWR 采样电路将会采样到，采样信号送到输出监测板天线VSWR 检测电路，由天线VSWR 检测电路送出天线VSWR 故障到U26 PAL 块，U26 送出VSWR TEST故障信号和本地射频封锁信号，使所有射频放大器关闭，并在LED 板点亮VSWR TEST 故障指示灯。

天线VSWR 采样电路故障或检测电路故障。当天线VSWR 采样电路异常或天线VSWR 故障检测电路故障时，由于采样信号的改变，检测电路将送出一个假的天线VSWR 故障信号，U26 PAL 块送出VSWR TEST 故障信号和本地射频封锁信号，使发射机动作。

四、手动VSWR 测试时产生VSWR TEST 故障信号。为了测试VSWR 动作比较器和VSWR 故障逻辑，在发射机中设置了一些手动VSWR 测试按钮开关。功放单元中，在射频功率采样板可以按S2 开关进行手动天线VSWR 测试；在输出监测板可以按S1 进行手动网络VSWR 逻辑测试；在控制板可以按S5 开关进行手动VSWR 逻辑测试；在LED 板可以按S2 开关进行手动VSWR 逻辑测试。

五、VSWR 测试自检出现VSWR TEST 信号。测量VSWR 自检逻辑的方法如下:按下并按住输出监测板上的VSWR 抑制开关S6，将VSWR 比较器的一个输入端经过一个二极管分流接地，这样就能使VSWR 比较器能够检测出VSWR 故障；再按下LED 板上的VSWR 测试按钮S2，4 秒钟后，VSWR 测试指示灯DS21 灯应为红色，释放输出监测板S6；再按下LED 板的S2，4 秒钟后，VSWR 测试指示灯应返回绿色。

六、开/关机或切换功率引起的VSWR TEST 故障指示。在对发射机进行开/关机或切换功率操作时，发射机将会射频封锁，同时进行VSWR 保护，LED 板VSWR TEST 故障指示灯将被瞬间点亮。

七、故障信号传输通路异常引起的VSWR TEST 故障指示。从输出检测板送出的VSWR 信号电平正常，如果信号传输通路或控制板在处理信号时出现故障，也将会产生VSWR TEST 故障，使LED 板上VSWR TEST 故障指示灯DS21 亮红灯。

天线驻波比和网络驻波比保护是DX200 发射机系统安全的重要保护的手段之一。引起驻波比保护的原因有很多，如天馈线系统失配，阻抗网络失谐，机柜元器件打火，驻波比检测电路故障等，维护人员应根据具体电路图进行查找。