梅楠
【摘 要】本文介绍并分析了DF100KW短波发射机杂音的查找及处理。
【关键词】环形调制板;功率模块控制板;故障处理
通常在解决发射机杂音时,可根据检测出的杂音频率为分析判断的依据,去解决处理。如检测出的杂音频率为1~2kHz,则一般是由于PSM变压器制作工艺不佳,48个次级绕组位置不同、漏感不同造成各功率模块输出电压不一致导致的杂音。频率为补偿脉冲频率(约70 kHz)被循环模块分频的频率,即杂音频率=70kHz(补偿脉冲频率)÷48(模块数)=1.46kHz。这种杂音可采用改变模块循环顺序办法解决,一般都能取得较好效果;检测出的杂音频率为20kHz~30kHz成份,一般是由于高末级帘栅调制解调器的滤波度不够造成。解决的办法是加装或改进滤波器的特性;检测出的杂音频率为50~100Hz成份,一般多为高末级灯丝寄生调制造成。解决的办法是调整好镇噪电路板即可。
某大功率PSM发射机调试中,在改善了各组整流电源的纹波系数后,功率开关模块不循环工作时,整机杂音-55dB左右,而功率开关模块在循环工作的情况下,整机杂音只有-34~-37dB。由于从示波器上很难分辨杂音频率,按通常思路处理则感到较难下手。后经有关人员共同努力,使问题得到解决。
1 环形调制板的故障
由于很难分辨杂音频率,因此从检查PSM控制器的各板状态入手。为了便于观察各板中的低电平信号波形,一般可采用静态(高末级不带高压)检查的方法,即发射机加高压后,将光发射板拔掉,使PSM开关模块暂停工作。在上述情况下,用示波器观察各板中的信号波形。
当测量循环调制板中J、K、Q各点信号波形时,发现有J、K信号同时为“1”的现象,如图1所示。又抽测了几组J、K触发器,也发现有类似现象,但各组波形间有差异,其差异、变化无一定规律,而正确的波形应该如图2所示。
可见,环形板工作不正常,各信号波形与正常波形相差很大。在某一时刻出现J和K同时为“1”的情况,至使JK触发器(74HC73)输出状态(Q端信号)随着时钟频率下沿不断翻转。最后,在JK移位寄存器(74HC164)的AB端测波形发现构成RS触发器的与非门(74HC02)质量不好,使AB端在J为“1”时,当移位信号到来后不能从“1”恢复至“0”。
将74 HC02更换后,波形正常。显然这是由于RS触发器质量问题,造成JK触发器误动作。在PSM控制小盒上更换元件时就注意:(1)尽量采用原型号。(2)即使采用同一型号,也要注意器件质量,如:工作频率,翻转电平等参数是否符合要求。否则,将会引起杂音,甚至导致工作状态都不正常。
2 功率模块控制板的故障
环形调制板问题解决后,再测杂音。整机杂音指标仍无明显改善,从示波器上可以辨别出杂音频率,为多种低频分量的随机杂音。此杂音频率频谱较宽,波形“抖动”的很厉害,分析不象是高周引起的。于是又带着高压查PSM控制器各板、功率开关模块输出及低通滤波器输入各点信号波形,并注意观察开关循环工作和不循环工作时各点波形的差异。
办法是加高压升到8.5kV~9kV,为了避免射频串扰影响示波器的观察,故可封锁射频激励,并使射频末级保持一定的静态板流通(作为PSM调制器的输出负载)。当用示波器测量第48组功率开关模块(接地那组,参见图3所示)输出的波形时,发现该输出电压脉冲有严重抖动的调宽现象,见图4。其随机抖动的频率与指标测试立柜上观察到的随机杂音频率很类似。又测第47组功率开关模块(可将第48组光发射板拔掉)输出波形,同样也有很严重的抖动调宽现象。抓住这一线索,反过来用示波器观察在加高压、封锁激励的情况下,控制器各板的信号波形,发现环形调制器板A信号随机调宽和上下翻转,见图5。再查复合音频信号(此时并无音频,只有功率控制信号和直流信号)无异常现象,而找到10V状态总线上有随机的寄生调制信号,且与发射机的随机杂音波形一致。
根据这一线索,继续顺着信号流程往前查,终于查到是由于某些PSM功率开关控制板上的压控振荡器(AD654JN)质量不佳,当开关模块处于开关工作状态时,37kHz压控振荡器输出频率严重不稳,最终造成这一抖动杂音。
由此可见:两个故障都是由于集成电路质量差,造成杂音指标上不去。这提醒我们在生产、维护中、要特别重视元器件质量,同时提醒我们在解决PSM发射机杂音问题时,除了常规办法外,不要忽视由于元器件质量不好而造成的软故障。
【参考文献】
[1]魏瑞发,陈锡安.脉阶调制设备[Z].
[2]郭宝玺.大功率新型短波发射机射放技术[Z].
[3]王延辉.DF100A及418E/F系列发射机 维护图册[Z].
[责任编辑:汤静]