DM50KW数字调幅发射机输出网络的调整及故障处理

唐贵斌

内蒙古新闻出版广电局呼伦贝尔广播发射中心台 内蒙古 呼伦贝尔市 021008

1 原理简介及调整计算过程

陕西海纳公司生产的DM50KW数字调幅中波发射机从2003年开始已在中心台运行有十多年的时间，工作状态稳定，各项技术指标均达到甲级水平。近期该发射机偶尔出现天线零位或滤波器零位过大，造成发射机掉功率且报警现象，直接影响到了安全播出，存在播出隐患。针对此问题，通过对发射机输出网络进行认真排查和分析处理，排除了上述隐患。本文就此次调整处理的经验和分析处理过程简述如下。

DM50KW中波发射机输出网络与发射机附带的图纸有个别不同。对照发射机实物绘制的原理图，将各个元件全部绘制在图纸上。该图上各元件的标号为自行编制，与图纸所标元件标号不同，以便于分析问题。如图1、2所示。

图1 输出网络原理图

图2 元器件参数图

C1A：CCG81-4U-1000pF两只，CCG81-5-1500pF两只，CCG81-6-2000pF四只。

C1B：CKTB500/20/120。

C1A/C1B合计：3550pF。

C2B：CCG81-5U-1500pF-K四只，CCG81-4U-1000pF一只；

C2A：CKTB750/20/120。

C2A/C2B合计：7500Pf。

C3A：CCG81-6-1000pF一只。

C3B：CKTB500/20/120一只。

C3A/C3B合计：1200pF。

C4A：CKTB500/20/120一只。

C4B：CCG81-4U-1000pF一只，CCG81-5-1500pF一只。

C4A/C4B合计：2800pF。

1.1 原理图分析

原理图由串联谐振网络L1、C1A/C1B组成和π型阻抗变换网络C2A、C2B、L3、C3A、C3B、C4A、C4B组成，其中L3、C3A/C3B组成3f0并联谐振网络，其目的是为了抑制奇次谐波。

1.2 调整步骤

先调整3f0并联谐振网络，将网络分析仪设置在3f0（954KHz×3=2862KHz）。B、C点与其他器件断开，测试探头线接到B、C点。根据电容C3的容值做如下计算：

XC3=1/（2×π×3f×C3） =1/（6.28×2862×103×1200×10-12） =-j46.4Ω

因为是并联谐振，所以XC3=XL3；L3=XL3/2πF=46.4/（6.28×2862×103）=2.6uH，

输出网络B点的阻抗：

输出端接50Ω负载（实测所接负载阻抗为50+j0.1），将B点断开只接入C4A及C4B电容，要求B点的阻抗为30-j24。

设 C4电 容 为 2800pF，XC4=1/（2× πf×c4） =1/（6.28×954×103×2800×10-12） =-j59.6Ω

经计算B点阻抗：

Zb=Ra+j0.1∥XC4=（ （50+j0.1） × （-j59.6））／（50+j0.1-j59.6）=29.4-j24.6

输出网络C点阻抗：

3f0并联网络在954KHz通路下所呈现的阻抗为：

XL3=L3×2π×f=2.6×10-6×6.28×954×103=j15.6Ω，XC3=1/（2π×f×C3） =1/（6.28×954×103×1200×10-12） =-j139.1Ω，XL3∥XC3=j15.6×（-j139.1）/（j15.6-j139.1） =j17.6Ω，输出端接50Ω负载，将B点（三次网络）接入C4A及C4B电容，

经计算C点阻抗：Zc=Zb+（XL3∥XC3）=29.4-j24.6+j17.6=29.4-j7.0

输出网络D点阻抗：

将电容C2A、C2B接入到C点上，XC2=1/（2×πf×c2） =1/（6.28×954×103×7500×10-12）=-j22.3Ω， Zd=Zc∥ XC2=（29.4-j7.0） × （-j22.3） /（29.4-j7.0-j22.3） =8.5-j13.8Ω

输出网络E点阻抗：

理论上L1和C1是串联谐振的关系，但在实际调整中考虑到功率合成的铜棒上存在一定的感抗，其大小和频率有关，所以调制时要注意。

设电容C1A、C1B为3350pXC1=1/（2×πf×c1） =1/（6.28 × 954 × 103× 3550 × 10-12） =-j49.8Ω，则，8.5-j13.8Ω-j49.8=8.5-j63.6，要求E阻抗为8.5-j5，所以，电感L1的感抗为j58.6（电感量：9.8uH），Ze=Zd+C1+L1=8.5-j13.8-j49.8+j58.6=8.5-j5.0，

2 输出网络的细调过程

在整机调整结束后，可以对输出网络进一步细调，具体方法如下：

首先，确认发射机整机的各种保护功能全部正常工作。

其次，确认发射机的入射功率及反射功率表已准确无误。

当发射机的功放电压满足230V±5V时，在不加音频条件下，慢慢地调整发射机前面的负载旋钮，同时观察入射功率，使各功率等级显示的功率及开通射频功率模块的数量满足如下要求。

按中功率开机按钮，开中功率等级，入射功率指示为25KW时，打开发射机前门观察，应有32块射频功率模块开通；按高功率开机按钮，开高功率等级，入射功率指针为50KW时，打开发射机前门观察，应有47块射频功率模块开通。

3 检查确认

输出端阻抗匹配情况，各次谐波是否符合技术要求，发射机按标准模块数开50KW功率30分钟，关机后立即用手试探着触摸L3线圈的温度，一般不能出现过热现象。

4 故障实例

4.1 故障现象一及分析与处理

发射机在运行时，天线零位及滤波器零位偏高，功放柜温度偏高。

出现这种现象的主要原因是天调室阻抗不匹配或者是发射机槽路部分失调所致。利用周二的检修时间，对天调室的网络连接及各个电容及电感线圈进行了检查，没有发现异常现象，用DS7630A网络分析仪进行测量，天调室网络阻抗为49+j2.5，在允许值范围之内。再检查发射机槽路箱的各元件及连接点均无异常。最后决定调整发射机槽路部分，按照发射机输出网络的调整方法对输出网络进行了调整，当调整电容C2A时，D点网络的参数调不到8.5-j13.8，重新配置电容C2B后，参数可以调整到要求值，整个输出网络调整完毕后，检查各处连接无误，开发射机进行检查，运行30分钟以上，然后用手试探着摸线圈L3，无过热现象，再观察功放柜，温度恢复正常，再无过热现象。

4.2 故障现象二及分析与处理

发射机在运行时，偶尔出现滤波器零位过大，导致发射功率降低和瞬间报警现象。

根据故障现象判断该故障属于三类故障，初步判断应该是发射机槽路部分故障，重点检查发射机合成器铜柱各个连接点是否紧固且有无变色过热现象，铜柱上面的小瓷环有无断裂，取样线圈及连接线有无异常，检查槽路部分相关电感、电容、真空电容、取样板及取样点，各连接点是否紧固。经过反复检查，没有发现异常现象，用手试着调整发射机前面板负载及调谐钮，发射机故障依旧。在调整负载旋钮时，发射机偶尔恢复正常，天线零位和滤波器零位恢复接近于0值，对照图纸又进一步进行分析判断，怀疑可能是负载钮对应的真空电容存在内部接触不良故障。关闭发射机高压，将对应的真空电容拆下，用网络分析仪测量其电容值，同时旋转真空电容，观察网络分析仪显示的电容值，发现在旋转真空电容时，显示的电容值忽大忽小，找来一个与该真空电容同规格的真空电容安装在原位置，再开发射机，发射机恢复正常。

按照上述步骤进行分析处理后，发射机故障依旧，此时用扳手检查每一个电容和电感的连接点是否紧固，当用扳手紧固电容C1A时，其中三个电容自己从支架上掉了下来，将三个电容在支架上的固点引头拆下进行检查，发现三个电容的引头与电容的焊接面之间有2/3已经过度氧化，只有一小部分连接，造成连接不良现象，在检查过程不易发现。从库房中找到三个同规格的电容进行更换，安装完成后，检查无误，再开发射机，发射机恢复正常播出。