UHF 10kW电视发射机功放原理介绍及维修

杨志义+王剑新

摘 要： 本文介绍了我台使用的成都凯腾四方公司生产的UHF 10kW电视发射机功放原理、维修方法，结合故障案列进行分析，希望可以为广大广电技术人员在实际操作与维护工作中提供参考。

关键词： 功率放大器；末级功放管；BLF861A

一、引言

由于全固态电视发射机功放单元和供电单元采用了积木化、冗余化设计，当某个电源或功放出现故障时，其他功放仍能正常工作，不会造成停播；双激励器配置，可实现主/备激励器的自动和人工切换；状态指示、故障告警保护功能完善，工作稳定可靠等优点，这就决定了现今电视发射机的维护理念和维护方式发生了改变，使得发射机功率放大模块成为发射机主要的维护对象，下面将通过我台使用的成都凯腾四方UHF 10kW电视发射机功放的介绍来分析发射机功率放大模块的维修。

二、800W功率放大器

800W功率放大器安装在一块大的散热器上，最大输出功率800W，增益40dB。该放大器前级是30W和100W两级放大，后级共有四个200W放大器合成。

1、30W前级功放模块：

工作带宽470MHz～860MHz，功放管1只，型号为MRF9030，可提供30W的同步顶线性功率。该模块射频输入、输出均采用巴伦（平衡不平衡转换）网络，标称阻抗50Ω，供電28V，AB类工作，其漏级工作电压：VD=28V，栅级对地电压：VG=2.8～3.6V，静态工作电流：I=2～400mA左右。

该级功率小，在实际工作过中几乎不出问题。

2、UHF100W功放模块

UHF100W功放模块原理：UHF100W功放模块是按电视小型化集成要求而设计的线性放大器，适用UHF波段射频放大，工作带宽470MHz～860MHz，功放管用量1只，管型为横向扩散金属氧化半导体场效应管（LDMOS）BLF861A，可提供100W的同步顶线性功率。

该模块射频输入、输出均采用巴伦（平衡不平衡转换）网络，标称阻抗50Ω，供电32V，AB类工作，推挽式放大，静态电流2×0.5A，增益为14dB，三音互调失真-52dBc，谐波输出-30dBc，最大电流消耗10A，最大基板工作温度+70℃，允许负载失配值10︰1（2秒钟）。

该前级在实际工作中出问题也是极少。

3、UHF200W功放模块

UHF200W功放模块原理：UHF200W功放模块是按电视小型化集成要求而设计的线性放大器，适用UHF波段射频放大，工作带宽470MHz～860MHz，功放管用量2只，管型为横向扩散金属氧化半导体场效应管（LDMOS）BLF861A，可提供200W的同步顶线性功率。该模块基本电路形式是两个100W功放模块电路的组合，其输入、输出信号通过3dB耦合器实现分配与合成，级间隔离度好，便于同外部电路连接。该模块输入、输出标称阻抗50Ω，供电32V，AB类工作，推挽放大，共源方式，单管静态电流2×0.5A，模块总静态电流2A，增益13dB，三音互调失真-50dBc，谐波输出-30 dBc，最大电流消耗20A，最大基板工作温度+70℃，允许负载失配值10︰1（2秒钟）。

实际使用工程中，故障主要出在该末级功放模块。

三、末级功放管

UHF波段功放单元采用横向扩散金属氧化半导体硅场效应管（LDMOS）BLF861A，其漏级工作电压VD=32V，栅级对地电压VG=4.6～5.3V，静态工作电流I=600～1000mA，取样电阻0.05Ω两端电压应在30～60mV左右。

1、场效应管BLF861A实物（图4）和外形图（图5）：

3、BLF861A管脚与电极对应关系

表1 BLF861A管脚与电极对应关系

4、BLF861A管脚阻值

5、BLF861A供电电路图

四、800W功放出现故障时检查

对功放模块进行静态检查时，应用原配型号规格的电源供电，连线关系一定不要搞错，否则，会造成功率管的损坏。在输出端口应接上一个50W/50Ω的负载，以防止功率放大器自激振荡，损坏功放管。

1、前级功放管型号为MRF9030，其漏级工作电压：VD=28V，栅级对地电压：VG=2.8～3.6V，静态工作电流：I=2～400mA左右，取样电阻两端电压应在1～2V左右，用三用表电阻档检查栅级对地电阻，应为1.6kΩ左右。

2、末级功放管型号为BLF861A，其漏级工作电压VD=32V，栅级对地电压：VG=4.6～5.3V，静态工作电流I=600～1000mA，取样电阻0.05Ω两端电压应在10～60mV左右。

3、功放管BLF861A、MRF9030的工作电压、电流参数不正常时，应分别检查：

（1） 检查开关电源有无32V输出，如不正常应检查供电通路中的电阻、电容、电感、连线等关联器件有无损坏。

（2） 模块不加电，用三用表电阻档检查栅级对地电阻应为1.8kΩ左右.若栅源极间电阻为零，则栅源极间可能已被击穿，应对该管采取替换措施。

（3） 用三用表电压档检测每只功放管对应的取样电阻（R1～R10）两端的电压，若无电压，则说明该管无工作电流，取样电阻或功放管可能已损坏。

（4）用三用表电压档检测三端稳压器LM7808的输出端有无8V的电压，该电压经分压后给场效应管BLF861A提供VG控制电压、偏高或偏低较多时，应更换三端稳压块器LM7808。

（5）用三用表电阻档检查MRF9030漏极与32V电压输入间的降压电阻是否烧毁开路。

4、某只功放管无工作电流显示，除无工作电压、功放管损坏或取样电阻烧毁开路的原因之外，还应检查采样电路板中与之相对应的运算放大器LM385的①、③、⑦脚电压，模块不加推动功率时，用三用表直流电压档检测①脚电压V1=1.5V，③脚电压V3=1.0V，⑦脚电压V7=2.5V左右，如果偏离太大，可更换运算放大器LM3580。

5、功放模块有推动功率，正常工作状态下，功放管过热（用手触摸各功放管表面进行比较），通常是由于高频信号通路中耦合电容存在漏电，击穿短路或烧毁开路，微带合成器存在功率失配的故障，应分别检查排除。

6、功放模块有推动功率，正常工作状态下，功率匹配吸收电阻片过热，表明该功放模块存在功率失配的情况，检修方法如下：

（1） 功放模块不加电，将吸收电阻片的焊接端挑开，用三用表电阻档检查其它电阻值与标称的阻值相符，通常是100Ω或是50Ω。当偏差>15%时，应更换该只功率匹配吸收电阻。

（2）挑开3dB分配器，合成器的焊接端，用三用表电阻档检查耦合微带线是否断路，吸收匹配电阻是否为50Ω。

7、功放模块面板上的液晶显示不亮，应检查采样处理电路板中的三端稳压器LM7824的输出端有无24V电压，LM7805的输出端有无5V电压。

8、当显示屏顯示的各功放管的电流不稳定或偏离太大时，应检查与功放管相对应的运算放大器5脚对地的电容（分别C15～C24，容量为0.1UF）有无漏电或变质的情况。

9、一般情况下，功放模块板中的数据处理电路所用的集成电路出故障的机率不多。当出现显示参数不准或时有时无，的参数不显示的情况时，用户可用相同型号规格的器件进行替换检修。

10、对功放模块进行静态检查时，应用原配型号规格的电源供电，接线关系一定不要搞错。否则，会造成功率管的损坏。在输出端口应接上一个50W/50Ω的负载，以防止功率放大器自激振荡。拆卸功放管时，须用防静电烙铁，不允许用烙铁头带电的烙铁进行拆焊操作。否则，易造成功放管的损坏。

五、维修案例

1、故障现象：

发射机整机功率下降，监控系统指示7号功放输出功率变小，为0.15kW。

2、故障分析：

UHF 10kW全固态电视发射机由16个800W功放模块插件组成，800W插件包含三级放大器，前级为双管MRF9030模块，末前级为双管BLF861A模块，末级为4个并联的双管BLF861A模块，单个BLF861A场效应管的静态工作电流为0.5A，800W插件增益约40dB，供电为DC32V。故障现象表明该功放模块内有管子没有工作或已经损坏。

在智能化监控单元中检查到7号800W功放模块中I5电流指示为0A，说明该管子工作不正常。

3、故障修复：

前级功放管型号为MRF9030，其漏级工作电压VD=28V，栅级对地电压VG =2.8～3.6V，静态工作电流I=20～400mA左右，取样电阻两端电压应在1～2V左右。在通电状态下，用三用表检查各工作电压正常。用三用表电阻档检查MRF9030栅级对地电阻应为1.6kΩ左右。检查结果，前级功放正常。

末级功放管型号为BLF861A，其漏级工作电压VD=32V，栅级对地电压VG =4.6～5.3V，静态工作电流I=600～1000mA，取样电阻0.05Ω两端电压应在30～60mV左右。用三用表电压档检查取样电阻两端没有电压，VG =0，电压不正常。用三用表电阻档检查BLF861A栅级对地电阻为0Ω。检查结果表明该BLF861A功放管已经损坏，更换同型号功放管后，发射机输出功率正常，设备恢复正常播出。

4、检修注意事项，

拆装功放管，要采用防静电烙铁，防止对功放管造成损坏。更换完功放管后，要用三用表测量管子的GD和GS极间电阻，确认功放模块上的两对管子各极间阻值彼此接近，数值正常。

试机前要在800W功放插件输出端加上50W假负载，防止功率放大器自激振荡。

六、结束语

发射机生产厂家很多，各有特点，功放采用的技术、功放管也不完全相同，笔者只是写了我台所用设备中的一种，供大家参考。但发射设备总的原理基本一致，只要掌握了原理，就可以触类旁通，工作中再认真总结，结合实际，认真思考，灵活运用所学，细心操作，就可以很好的完成广播电视发射技术维护工作。限于本人水平有限，文中难免有些不足之处，望多多批评指正。■

参考文献

[1]成都630厂 王志刚. 《电视与调频广播发射设备》[Z]，2007年.