哈里斯（Z10CD）10kW调频发射机功放组成及ISO故障检修一例

练伟锋

1　功放组成

1.1　PA功率放大和IPA功率放大模块组成

哈里斯（Z10CD）10 kW调频发射机由16个PA功放和2个IPA功放模块组成，所有功放模块相同且支持热插拔，出现故障时可直接替换。每个功放模块是由相互独立的射频放大器组成，且每个射频放大器有2个MOSFET器件固定在小型散热器上，每个功放能够提供400 W的功率。功放模块直接插在隔离的合成器上，当负载达到匹配和环境温度低于50 ℃时，每个功放可产生最大850 W的输出功率。

IPA（中功放）由2个标准的功放模块组成，这2个子模块采用单边工作模式为5 kW功放组合提供功率放大驱动,并且每个5 kW功放组合都有1个IPA功放用作备用。

1.2　射频合成

每个PA功放在一个微型的8路三维隔离合成器中合成，在每个5 kW功放组合中有2个8路合成器，8路合成器输出到一个3 dB合成器中合成，2个5 kW功放组合最后输出在另一个3 dB合成器中合成10 kW射频输出。

1.3　PA控制器板

哈里斯（Z10CD）10 kW调频发射机有4个PA控制器，利用微处理控制器给主控单元提供控制信息。每个PA控制器控制8个PA功放，PA控制器通过调节PA功放的栅极偏压来控制PA功放的导通或截止。通过测量PA功放和隔离电阻的状态，可以进行故障监测。合成器隔离开关控制，与PA功放相邻，并受其控制，在出现故障时由另一个PA控制板封锁PA功放输出。隔离开关和隔离电阻位于机器内Z平面边上的隔离板上。

2　功放ISO故障检修一例

2.1　故障现象

机器主控面板上FAULT故障灯亮，显示屏提示故障类型为：B7_ISO

2.2　故障分析

提示ISO故障是由于功放隔离电阻温度过高。150 ℃是隔离负载电阻的故障阀值，这些电阻位于5 kW功率合成板两边的隔离板上，正常情况下，隔离电阻存在微小的电流，并工作于4～100 ℃。如果在四个一组的放大器组中，跟隔离电阻相接的放大器与其它三个放大器比较，存在相位或者幅度差异，那么电阻会吸收不平衡因数，同时它的温度会升高。不平衡越厉害，温度上升得越高。每个电阻都接有一个特殊环氧树脂制成的热敏电阻来感应温度，当超过150 ℃时（或者预测值将超过150 ℃时），故障记录会登记为“A，B，C或在D#_ISO”故障（这里的#号可为数字1-8）。故障提示为B7_ISO，说明是B7位置的功放隔离电阻温度过高。

出现这种情况一般是该功放的功放管BLF177烧坏，也有可能是漏极的云母电容JK9715烧坏。

2.3　故障处理

（1）在诊断显示屏上查看B7功放参数，发现电流为OA，正常电流值应为8～10 A，查看电压值为-18 V，正常电压值为-0.9 V，初步判断是B7功放出了问题。（2）先对故障进行复位处理，看故障是否属于系统误检测。（3）复位后故障提示依旧，需进一步确定B7功放是否烧坏，找到B7功放并拔下（本机支持热插拔功能），将它与A7功放对调位置，发现故障提示变为“A7_ISO”，而B7功放不再提示故障，这时可以准确判断是原B7功放故障。（4）拆下故障功放面板，发现部分微带电路板被烧坏，先用酒精清洗干净后再进行补焊，然后用万用表测量功放管，通过比较阻值的方法判断是功放管BLF177烧坏，更换相同型号的功放管后，此时还应对周边的电容电阻进行测量，看是否还存在其它烧坏，经测量后还发现漏极的电容，型号是JK9715（容量为1000 PF，耐压为200 V）的电容也烧坏了，随即进行更换，经再三测量无异常后，进行重新安装试机。（5）开机后发射机没有再出现故障提示，运行一段时间，再查看B7功放参数，发现电流为9.5 A，电压为-0.9 V，温度为54 ℃，其他参数显示都正常，故障功放已恢复正常使用。

3　结语

当出现ISO类型的故障提示时，基本上都是功放出了问题。维修功放时，可能大多数都是功放管BLF177烧坏，但周边的云母电容（102 J﹑200 V）也可能会烧坏，或者有时也可能仅仅是电容烧坏而功放管并没有烧坏，所以在维修过程中需进一步判别更换，还需注意的是，更换功放管时人体也应先进行放电处理，因为人体静电可能会击穿新的功放管，必须谨慎，以免造成不必要的损失。

美国哈里斯公司生产的（Z10CD）10 kW调频全固态发射机，性能运行稳定，维护工作量小，故障率低，所谓三分机器，七分保养，只要平时维护工作做到位，主要包括定期清洁，定期对机器温度﹑电流﹑电压﹑风道等工作状态进行监测，使机器长期安全﹑稳定正常运行，这样故障就会很少发生。