数字调幅发射机的驻波比监测保护电路

胡庆庆

（作者单位：河南省安阳中波转播台）

数字调幅发射机的输出功率要通过谐振滤波网络和天馈网络转输到天线上，由于各种原因在传输过程中有时会产生反射波，这种反射波与入射波的比值就叫驻波比。当机器驻波比过大时会损坏功放模块，所以在发射机故障保护系统中设置了驻波比监测保护电路。

发射机的A27电路板是驻波比监测板，包括有天线驻波比检测电路和带通滤波器驻波比检测电路两个部分。用于检测输出网络和天调网络故障时引起的驻波比变化。若检测到有驻波比故障信号发生时功放模块很快关断，这样可以保护功放模块的场效应管。单个驻波比超限信号会使关功放逻辑电路动作，关闭发射机输出功率，且在20 us内使发射机恢复正常工作。连续重复的驻波比超限信号可使发射机降低功率，使机器运行在一个安全的功率等级上。

1 工作原理

驻波比电路在发射机输出端接的是纯阻负载（50+j0 Ω）时，进行“平衡”，即调整相位与幅值关系，驻波比是1且电流电压同相。若负载阻抗发生变化则电流、电压幅值相应变化，相位关系也要随着变化，任何变化值驻波检测电路都会输出一个电压。

从传输网络送来的取样电流、电压都被送到驻波检测电路的变压器T3的初级线圈首末端，若取样同相、同等幅值，则没有射频电流流过变压器，只要有一个或两个取样有相位、幅值变化，变压器T3初级就有电流流过。其次级的线圈中就有随着变化的电压，通过全波整流器在输出端产生一个直流电压。为消除电流、电压取样值之间的互相作用，初级线圈设计成并联网络调谐在发射机工作频率上，在二者取样之间提供一个高阻值。

天线零位和滤波器零位电压表显示的是相对读数，在驻波比检测器为“平衡”状态时读数为零。如果滤波器网络失谐，天调网络阻抗变化则驻波比零位指示读数上升。

如图1所示，比较器N2(LM360)是滤波器驻波比超限关断保护电路，N2同相端③脚接参考电压，设置为2.25 V（实际中50 kW为1VDC，25 kW为0.8VDC，10 kW为2.3VDC）。N2反相端②脚接入的是来自驻波比检测器的直流信号，发射机正常时N2②脚电压低于参考电压，比较器输出端⑦脚是“高”电平，若有驻波比超限时N2②脚电压超过“参考电压”值，比较器输出则是“低”电平。

驻波比超限低电平信号经显示板（A32）的逻辑电路送到调制编码器（A36）板，迅速关断发射机功率，避免设备故障和过载的发生，C18、R33网络会使N2⑦脚在约20 us时间内保持低电平。

短时间内连续重复的发生驻波反射时，信号会经显示板（A32）送到控制板（A38）产生降功运行指令，使发射机降功运行。

图1 驻波比故障监测保护电路图

2 故障实例

2.1 50 kW发射机滤波器驻波比在高功率高调幅时指示灯变红

发射机为新装机器，天馈系统匹配已经调过，主要原因可能是滤波器网络失谐所致，故障处理分几步进行。

（1）开机升半功调机器面板负载和调谐两个旋钮。①缓慢调整“负载”钮使功放电流表读数最小。②调整“调谐”钮使功放电流表读数最大。

（2）升满功率观察功放板打开模块数为48块，功放电流250 A左右。

（3）为排除瞬间脉冲影响还可以改变延时器N6∶B延时电阻的阻值。

经以上调整，滤波器驻波比指示红灯消失。由此可见，故障机器滤波器网络失谐并不大，所以发射机在低功率或低调幅时滤波器驻波比信号较小N2反相输入端电平值没有超过参考电平值，机

（）（）器能正常工作。在发射机高功率和高调幅情况时驻波比信号电平大于参考电平值，驻波比保护电路就会动作。

2.2 10 kW、846 kHz发射机天线驻波比指示灯变红，机器降功运行

安阳中波转播台有多部发射机同时工作，并且采取用供塔天线，如果天线阻塞网络和吸收网络参数调整不好，各频率之间极易发生串扰。经过检查发现10 kW发射机天线驻波比故障是由于50 kW、756 kHz发射机频率串扰引起的，经过对天线调配网络仔细调整，情况仍不理想。于是，就在10 kW发射机天调网络前端（靠近天线一侧）加装了一个吸收网络，消除了串扰信号。

如图2所示，L和C1组成并联谐振，其特点是：网络谐振时对谐振频率呈最大阻抗。所以，让其在846 kHz处谐振用以阻止846 kHz信号通过，由LC1并联计算其对吸收频率756 kHz呈感性或呈容性。若呈感性LC1回路下端串接电容。若呈容性LC1回路下端串接电感，使整个复联网络对756 kHz频率形成串联谐振。此时，整个网络对756 kHz信号呈最小阻抗，起到旁路756 kHz信号的作用（网络元件数值计算略）。

图2 吸收电路图

调整网络：在网络A点对B点之间加846 kHz信号在B点用示波器看波形，调整C1使波形最小（一条直线）。

在网络A点对地加756 kHz信号用示波器在A点看波形，调整C2使波形最小（全吸收）至此网络装调结束，10 kW发射机天线驻波比故障彻底解决。

可以引起驻波比故障保护的因素还有很多，如滤波器和天馈系统有漏电、打火、雷电。在工作中还遇到过网络电路中有电容损坏变值，驻波比取样保护电路中有元件损坏，等等。

近年来，数字调幅发射机成为中波广播台的主流设备，数字调幅发射机具有较完善的故障监测和保护系统，我们在运用新技术时还要认真总结维修经验，不断提高技术水平，确保广播发射机的设备安全和播出安全。