叶颖朕
(国家广播电视总局七六一台,福建 三明 366000)
短波发射机不仅信号传输效率高、传输质量好,而且具有较小的体积和重量,同时操作程序十分简便,因此在广播通信领域中应用广泛。在实际应用过程中,该设备主要利用PSM技术科学有效地调节电压。但是,功率模块中的滤波电解电容会不断减小,导致输出电压逐步下降,严重影响了短波发射机的功率,从而使其原有的信号传输功能降低。如何最大化提高短波发射机的功能作用,使其得到进一步的推广和应用,是一项重要的研究课题。
短波式发射机是一种体积较小、重量较轻以及易于操作的信息传递设备,目前在广播通信领域有着良好的应用效果。大多广播信号类通信业务会将该设备作为主要的通信方式。随着近年来我国科学技术水平的提升,短波式发射机的应用技术逐步走向规范化和成熟化。尤其是在环境适应方面,即便在一些较为复杂的运行环境中,也能够获得理想的信号传输效果,为相关工作的有效开展打下良好的基础。但是,该发射设备在运行过程中也存有一定的缺陷和不足。一些广播电台采用的短波式发射机经常在运行阶段出现信息无法正常交流的情况。究其原因,主要在于短波发射设备是利用PSM技术来对自身的实际电压进行控制和调节,虽然能够保证设备运行的稳定性,但是会导致功率中的滤波电解电容出现逐步下降,间接降低整体输出电压,使短波式发射机的实际功率无法满足自身的正常运行需求。
要想改善这种现状,要根据发射机的实际运行原理,深入挖掘影响其实际功率的因素,并提出相应的控制措施,以保证发射机的正常运行,使其更好地进行信息传递。而短波式发射机的运行原理主要是依赖开关性电源、接口电路以及激励器等相关组成部件来完成相应的信号传输任务。其中,激励器的作用最明显,可以产生一些频率调制性信号,并将这些信号直接发射至功放单位进行科学处理,从而达到最终传输的目的。开关性电源主要是为短波式发射机提供充足的源动力,并全面保护设备。一旦短波式发射机在运行过程中出现高温或高压情况,则开关性电源就会第一时间接收到预警信息,并按照相应的指令自动停止发射机设备,进而避免发射机受到较大的损伤。相关实践证明,短波式发射机高模的直流屏压偏低,会影响到其自身的功率模块,使其整体输出电压逐步下降,进而导致短波发射机无法正常传递信号。因此,为了减少客观因素对短波式发射机功率造成的不良影响,需深入分析和研究影响其功率变化的客观因素,并采取有效解决措施进行高效处理,以确保发射机的功率能够满足自身实际运行需求,从而更加快速优质地进行信息传递[1]。
从短波式发射机整体运行现状来看,功率模块主要由两条光缆组成。其中,一条光缆可以对功率模块发出一定的信号命令,另一条光缆则负责相关信息的传输。在实际运行过程中,当循环性调制器发出相应的指令后,第一条光缆会按照该指令在开关状态下对短波发射机电路及功率模块进行全面检测。这一过程中,相关检测人员应及时将发射机的额定电压与电路电压的数值进行对比分析,若发现外电电压过高或者过低,则证明这一因素会对设备功率模块的输出电压造成影响,出现电压提高或下降的问题。另外,一旦发射机外电电压的相应比重发生变化,相关基准电压的浮动情况也会随之改变,这会导致电路脉冲频率出现一定幅度的变化,影响脉冲电压平均值。由此可见,当电路脉冲的频率随输出电压变化而变化时,因为这种变化过程呈正关系,所以势必会导致脉冲电压的平均值产生相应变化,而开关电源下短波发射机会产生一定的载波控制和直流信号,其中直流信号会伴随外电压变化而不断变化。此外,少合PSM和多合PSM功率模块还会致使外部电压骤燃升高或下降[2]。
短波发射机PSM功率模块主要是由低压整流器和以IGBT为基础的电子开关组成。其中,IGBT开关是由两个晶体管按照串联的形式连接而成,并通过相应的科学设计拥有两个端口,即输入端口和输出端口。这两个端口的功能作用不尽相同,前者可作为保护管来使用,后者可作为开关管使用。一般情况下,当短波发射机处于正常运行状态下时,完全可以通过开关控制晶体管的启闭,从而促使IGBT获得良好的疏通处理。晶体管处于闭合状态时,IGBT才能发挥出最大的保护功效。然而,大多短波发射机在工作过程中的栅极电阻功能通常会被忽略。一旦PSM功率模块功能正常,IGBT会给发射机的输出电压造成一定的干扰,且会导致栅极电容在充电过程中形成诸多不良影响因素。另外,在开关动作发生变化时,IGBT开关管的输入电容量也会受到一定的影响。因此,应在发射机正常运行时对IGBT开关管进行反复的充电和放电,但在此过程中还会对栅极电流数值造成不良影响,使其出现突然升高或降低的现象,也会扰乱栅极电阻的充放电时间。可见,栅极电阻是影响短波发射机功率的主要因素之一,严重时甚至还会致使发射机出现较大的运行故障[3]。
除了上述两种影响原因,短波发射机功率模块本身故障也会导致其出现功率不足的现象。例如,当模块中的印制板、供电接线柱、整流二极管以及IGBT等部件出现故障问题时,会使整个模块的功能无法正常发挥。因为这些部件是以串联的形式进行的,所以无论哪个部件出现损坏现象,都会影响整个功率模块的正常使用。
现阶段,从短波发射机的整体运行现状来看,它在进行信息传递工作时,大多使用PSM技术科学调控自身的电压。但是,如果短波发射机经常处于高负荷工作状态,则PSM模块的滤波电解电容会发生变化,不仅会导致发射机的运行功率逐步下降,严重时还会影响发射机的正常运转,使其无法进行相应的通信工作。由此可见,当务之急是要针对影响短波发射机功率的相关因素采取有效的解决措施,才能更好地确保信号传输质量,提高短波发射机的应用功能。
为了彻底解决电路因素对短波发射机功率造成的不良影响,相关工作人员需要在电源电路表面增设限流型电阻、延时型继电器装置以及交流型接触器装置等。在实际运行过程中,必须要控制好上述装置的布置数量,依次按照4、1、1的布置数量进行安装。此外,要将主节点的一档合高压优化升级为二档合高压。只有通过相应的节点,上述3个限流的有关电阻才能处于短路状态,从而在确保这些装置正常运行的基础上,最大化保护短波发射机,并避免短路因素对其功率造成不良干扰和影响[4]。
首先,短波发射机在长久运行后,其快速二级管会产生一定的运行故障,给发射机造成不良影响。为了避免这种情况的发生,要全面优化和改进快速二极管。在具体实施过程中,应对功放性模块和电容进行相应改进,尽量按照中和的方式,采用大功率陶瓷性四级管对电容进行中和,即利用相同可调中和电容替代传统中和电容,以便中和调整工作顺利开展,从而为发射机的正常运行提供充足的运行功率。其次,短波发射机的开关动作在发生变化时,IGBT输出端口电容量也会随之发生改变。再次,发射机处于正常运行状态下,栅极电容放电与充电过程都具有一定的连续性,因此栅极电流会受其影响呈现突然上升或降低的状态,并扰乱栅极电流的充放电时间。因此,这对膜电阻选定提出了较高要求,不仅要控制膜电阻形成谐振,还要降低其温度的吸收功能。所以,应尽量利用膜电阻替代栅极电阻,并采用并联方式将电阻进行连接。这样即便发射机栅极电阻出现故障问题,也不会对短波式发射机的正常运行和实际功率造成影响。最后,要适当提升输出电压空间的实际占比,以便有效提高短波式发射机功率模块的输出电压,保证发射机设备的功率充足,以满足其长期运行需求[5]。
要想减少发射机功率模块自身因素的影响,使其整体运行功率能够满足发射机的持久稳定运行需求,需要对功率模块中的印制板、供电接线柱、整流二极管以及IGBT等部件进行全面改进。尤其是要改进快速二极管,因为该部件在发射机长期运行过程中经常因短路现象而出现击穿故障。在实际运行过程中,相关工作人员应对计算保护值进行精确计算,确保在大电流出现时发射机能够自动断开电源开关,从而避免大电流对快速二级管造成不良影响。另外,要扩充快速二极管的使用容量,采用并联方式连接相关部件,确保二极管与其他部件之间的独立性,从而避免对短波发射机的整体运行及工作效率造成影响。
短波式发射机在运行过程中经常因为电路、栅极电阻以及自身功率模块等因素而无法正常进行信息传递,给相关工作带来了很大困扰。因此,想要避免这些情况的发生,就要及时对这些影响因素采取科学的处理和解决措施,不仅需要对快速二极管和自身功率模块进行全面优化和改进,利用膜电阻替代栅极电阻,还要在电源电路表面增设限流型电阻、延时型继电器装置以及交流型接触器装置,以确保短波发射机的功率充足,满足其正常运行需求,从而进一步促进该设备的大范围推广和应用。