10kW全固态调频广播发射机的性能研究

赵 阳

（新疆广电局841台，乌鲁木齐 830000）

10kW全固态调频广播发射机是各工作单位最常用的发射机，采用先进的模块化设计理念，采用的工作模式是双激励器热备份，同时支持热插拔，具有运行稳定，技术过硬，节能高效的优点。十分方便用户的日常检修和机器维护，保证节目播放的质量和安全性。

1 10kW全固态调频广播发射机的设计结构

10kW全固态调频广播发射机一般是由激励器、前级功放模块、八功率分配器、1.3KW功放、合成器（五合成与二合成）、低通滤波器、定向耦合器、配电控制系统等部分组成。

2 10kW全固态调频广播发射机的工作原理

2.1 激励器

激励器的输出功率为25W，并且在调频波段内可以任意设置需要使用的频率。同时，激励器采用的是DDS频率直接合成技术和DSP数字处理技术，具有很强的故障处理能力，可以大大提高频率的输出稳定性。当运用的激励器为双激励器时，可以通过互相锁定二合成器和激励器来进行主备激励信号的采集和切换，并进行进一步的处理。此外，激励器的保护功能是非常完整的，当高驻波比或鉴相电路失锁等故障发生时，激励器则会对RF输出进行封锁。

2.2 前级功放模块

功放盒的输出功率一般为1.3kW，每个功放盒内装了五块功放板，控制板主要作用是处理功放板工作电压、前级功放输出、电源电压取样信号、反射采样信号以及电流取样信号，并将功放板的工作状态直接显示在位于前面板的多用表指示或者位于后面板的端子2XS5送微机上。功放盒内部装有散热器，配备有常开型的温度继电器，当温度达到一定阈值时，面板上的红色过温发光管就会亮起，向工作人员发出警报。采用的工作形式主要是并联的两个开关电源，同时，前级功放板要是想正常工作必须为其提供相应的电压。

2.3 八功率分配器

在八功率分配器当中，运用的电路结构设计是波长微带为八分之一的，还包含正交二分配器1个，同相四分配器2个。分配器将输入信号送至正交二分配器输入端口，幅度是相等的，并在输出的过程中产生了两路信号，其相位相差为π/2，经同相四分配之后，四路相位此时是-π/2，其他四路相位为0的8路信号会被输出，它们具有相等的幅度，用来使8个功率为1.3kW的放大器工作。

2.4 1.3 kW功放

功放一共有8个，其中而每个功放盒的功放板有五块，微带电路有功率取样电路板、合成器以及五路功率分配器。分配器、合成器采用的是微带电路设计，具备宽带补偿这一功能，会产生82Ω的隔离电阻。功率取样电路板可对功放盒输出以及分反射功率、功放盒内部温度信号以及功放板射频输入功率分别进行处理。功放盒内拔码开关设定好特定号码后，微机会发出选通信号并能够以此对各功放盒实际的工作状态进行实时的监控。

2.5 合成器（五合成与二合成）

合成器有五合成器和二合成器，其中五合成器为带状线结构，集中在一个拥有五个开关的盒子里，当开关均处于工作的位置时合成器的工作状态是正常的。在五合成器里包含四分之一螺线型波长电缆，引出电缆外导体可使共点悬浮转变为接地态的作用。而二合成器的内部是由铜带组成的一种腔体结构，阻抗变换和功率合成可由呈现阶梯状的铜带来实现。外导体截面为方形。此外，合成器的机器后方安装有强制风冷的风扇，可用来降低因电流过大而升高的温度。

2.6 低通滤波器

低通滤波器为一种腔体滤波器，主要用于输出谐波分量的去除。其中运用的为复合电路，要想确保通带平坦特征可以定K节，M导出节用于抑制二次、三次谐波及其它的高次谐波，可以将二次谐波抑制到60d，保证对这些谐波的衰减能力可以逐步增强。

2.7 定向耦合器

定向耦合器位于二合成器的输出端，具有3英寸的铜性馈管，具有可供测量和保护的L16-K型三个耦合输出接头，其中1个入射耦合、1个反射耦合，输出并与微机接口板相接，另外还有1个入射耦合，其输出时可实时监测整机的运行指标。调整定向耦合器的耦合度与方向性之后，耦合环调整时其方向可指向耦合传输波。值得注意的是插入深度在调整的过程中要保持不变，切勿动作太大，以防止烧坏耦合环上的隔离电阻。如果调整反射耦合器，可把耦合环指向入射波处，注意用示波器监测耦合输出，约为10mW。

2.8 配电控制系统

配电控制系统安装的交流接触器其控制来源于微机，各部分交流电源主要经由固态继电器顺序接通。固态继电器可对整机配电器件以及微机单元输出信号进行隔离，使其抗干扰能力以及可靠性增强。另外，在对微机整机工作状态是否正常进行监测时，微机接口板可把整机模拟量放大，使微机监控测量更加方便。

3 10kW全固态调频广播发射机的工作调试

全固态调频广播发射机在开机之前要关掉四个电源开关和激励器，再把微机控制单元电源开关以及开机键打开，等风力起来以后，要及时检查风机的运转情况，并作出相应的调整。四台开关电源通过均流的方式将直流输出端并接在一起，向1.3kW功放盒提供电力。在开机前需要逐个打开每台电源，将其电压调到所需要的电压值，保证每台电源的电压值相同，然后将控制线插好，确认各电源的均流信号互相连接好了。此时，将电源打开，打开微机控制单元电源开关，打开开机键。五合成器至隔离负载之间的射频电缆必须是相等的距离，而八分配器到八个1.3kW功放盒的射频电缆之间同样也必须是相等的距离，这个长度是不能改变的，而电缆与连接件之间的接触必须完好。