浅谈MT2000型短波发射机原理及故障分析

摘要：本文对MT2000型短波发射机的组成和各单元的主要功能， 以及发射机的核心部分功放单元的原理进行详细的分析和论述， 同时对一些发射机常见的故障进行分析。

关键词：短波发射机;功率放大器;故障分析

1、前言

MT2000型短波发射机的主要组成部分有开关电源是由海华电子企业有限公司生产的一款全固态发射机，该发射机操作简单，故障率低，抗干扰能力强，从而得到了广泛应用。本文将对发射机的工作原理和常见故障进行简要分析介绍。

2、MT2000型短波发射机的的原理及组成

MT2000型短波发射机的主要组成部分有开关电源、功放单元、激励器单元以及谐波率单元和天线的选择单元。如图2-1所示：

电源单元输入交流380V，输出直流45V、24V和交流110V。其中45V供给功率放大器和激励器，24V分别供给功率放大器、谐波滤波器、天线选择单元等。交流110V为发射机各单元散热风机供电。

通过键盘设置，激励器会将完成对射频信号的调制后，输出至功率放大器。功率放大器将放大的信号输出到谐波滤波器滤除谐波，之后通过谐波滤波器的检测器检测输出后的大功率射频信号，对完成检测的正反功率取样电压指示其供给功率，并发送到激励器中做出正反向的功率保护。最后使射频信号在天线选择单元的处理之后进入到天线，并辐射出去。

针对发射机设备，其所属的所有单元功能如下所示：

2.1 激励器

激励器谐波发生器的其中一种类型，原理上利用了声学特征，能够使频率始终保持在一个区间内，具体为3.2-26.1MHz，是一种载波信号，并且能够同时于激励器中产生调制信号，输出调制信号，将其发送到下一级别的功放单元中，并由该单元放大处理信号。激励器能够同时控制正向和反向功率，并分段各频率区间，同时还能输出PTT信号，并做到实时报警，切换功率等级并切换工种，除此之外也能够对输出信号强度作出修改，并对工作状态作出更改。

2.2 开关电源

开关电源在结构上分为开关电源一和开关电源二两大部分，其中单元一包括输入滤波、整流和软启动电路等，同时为了满足发射机风机和激励器的用电需求，单元一也提供交流110V和直流24V输出;单元二包括全桥逆变电路、输出整流和滤波电路等部分。

电源将380V/50Hz的市电经输入滤波、整流、逆变、变压隔离、输出二次整流和滤波后，变为高品质的45V直流电，为发射机供电。

电源在运行过程中，若发生故障，系统将根据故障类型采取相应的保护措施，以保护用电设备以及电源本身。

2.3 功放单元

来自激励器的射频信号经过射频输入插座馈送到功放单元。激励器输出射频信号经过5W前置放大器处理并经过100W驱动功率放大器放大之后，借助功率分配器将其平均分配至8个输出放大器，在将各线路放大器分别作放大处理的的功率信号混合至耦合器，共同开展同相功率的合成，然后由检测保护电路将信号馈送到谐波滤波器中，去除其谐波分量，而基波信号直接发送给负载。

2.4 谐波滤波器

对于谐波滤波器来说，它的最主要功能在于抑制谐波的产生，从而能够一定程度地实现对电磁波的配谐工作，而其主要组成部分有谐波滤波板和继电器切换板两种，分别含8块和1块。

谐波滤波器通常可以合理地划分不同的短波频段，使其成为8个具有连续性的小段，同时在经过激励器处理后，分配到分段控制信号的继电器设备中;谐波滤波板是一种椭圆函数滤波装置，以对谐波抑制的兼顾为前提，在频率分段中匹配50Ω内阻抗。

2.5 功率指示单元

功率指示单元用于显示发射机的正常工作电压、工作电流、输出的正向功率和反向功率，功率值可从功率表的刻度盘直接读取。通过天线选择开关可选择不同的配置天线或假负载。

3、功放单元原理分析

功放单元的组成部分总共包含6项，分别是前置放大器和推动放大器以及八路功率放大器3种放大器装置、功率分配器装置、八路合成器、保护电路。功放单元的基本工作原理如图3-1所示

从激励器发射而来的射频信号数据，在经过射频输入插座馈送之后，会被发送至功放单元，对接收到的信号作放大处理，然后在功率分配器的运作处理下，将信号分配至八路，使每路功率完全相同，再分配至八路功率放大器，将信号功率放大到350W，采用八路功率放大器放大处理射频信号后，然后由八路合成器作为保护工具，使信号最终被馈送到对应的谐波滤波器当中。

下面对功放的各个单元作简单介绍：

3.1 5W前置放大器

功率5W的前置放大器是乌尔曼放大电路的一种。输入阻抗是50Ω，而输入的功率为100mW，输入端由RC衰减网络构成，如果有需要可以对电阻值进行更改，从而对衰减的幅度作出一定的调整。晶体管的T101与场效应管的T102组合后成为复合放大管，运用的方法为共基极电路接法。

3.2 100W推动放大器

100W的推动放大器主要是晶体管T201以及T202组成推挽放大电路，T203与T204能够提供基极供电。改变R213数值，可调整T201、T202的静态工作电流。在这之中，T201与T202处于静态时，它们会保持在290mA-310mA之间工作，输出阻抗会维持于125Ω，但输出功率能达到100W。

3.3 功率分配器

基于来自推动放大器产生的功率信号等级，对功率开展分配处理的过程中，需要经8个不同等级的TR变壓器将信号分成从601-608的八路，并通过平衡电阻的方式平衡功率。

3.4 350W功率放大器

2kW发射机功率放大单元由8个完全相同的350W功率放大器并联组成，晶体管T301、T302构成推挽放大电路。晶体管中，不同的偏置电压需经不同的对应晶体管提供，并且利用某条线路实现提醒信号控制情况的价值，当此信号属于高电平的时候，那么T301和T302就能够保持正常的偏置电压。对电阻R308数值作出调整，能够实现对T301与T302静态工作电流的调整。T301、T302的静态工作电流正常值为60mA～80mA。

3.5 混合式耦合器

8路350W的功率放大器的输出信号由混合式耦合器中的变压器TR401至TR408耦合，并在平衡电阻R401到R408的作用下作出平衡。温度继电器TH401-TH408则主要用来对电阻温度进行检测并平衡。

3.6 功放保护板

保护电路的主要作用在于综合不同的电流信号和晶体管输出信息。通过输出级所吸取的直流电流对比射频输出功率得到结果，当电流过大时，需要通过ICA与ICB并经报警信号线的方式对不同级别的输出级进行短路操作，时间0.8ms，之后再接通。当相应数值超出了许可范围，就对此过程不断重复。不同功率的输出级晶体管在集电极的峰值电压如果超过110V，也会造成同样的结果。

3.7 PA-静噪电路

这一电路装配很多开关晶体管设备，它们都被用于保持推动级或者输出级能够得以正常工作或关断。当工作正常时，信号会进入到引线506中，使得T504与T506、T502得以导电，当发生报警信号，或者功率输出的晶体管集电极的峰值电压超过了110V，T503会导通并避免输出级与推动级与电源接通。推动器的基极电源由ICB稳压，但不同的输出级点基极电源就主要通过ICA与T505调节可变电源，通过产生静态电流同时按照输出功率确定输出级工作点。

3.8 功率合成器

功率合成器将耦合过来的8路功放输出，合成一路输出，起到功率放大作用，并进行阻抗变换，以配谐天线阻抗。

4、发射机的故障分析

4.1 功率放大器的常见故障

（1）温度报警：发射机主机工作时，若出现温度报警现象，这表明功率放大单元温度过高。一般考虑为功率放大器内的散热风机损坏或者电源AC110V无输出。若散热风机损坏，则更换散热风机即可;若电源无AC110V输出，则考虑电源部分出现问题。

（2）驻波比报警和不平衡报警：发射机主机工作时，若出现驻波比报警和不平衡报警，报警（ALARM）灯闪亮，并伴有8路平衡电阻中的某一路发烫现象，则说明与之相对应的350W板电路有故障。常见的故障是350W板某一路的MRF448管子烧坏或有元件虚焊。若MRF448管子烧坏，换掉即可;若有元件虚焊、脱焊，重新焊好。

（3）过载报警：当发射机的主机进入到工作状态后，如果报警指示灯闪烁，证明此时设备已经过载，保护电路已经开始发挥其应有的作用。出现这种现象有以下几种原因：

1）功率放大器输出级有一路功率放大管损坏。处理：检查功率放大器输出级，将损坏功率放大管更换新管。

2）发射天线损坏，驻波比过大，开路或短路。处理：检查天线及相关的电缆、插头、天线及天线部件。检查天线的驻波比是否≤2;维修天线。

3）电源故障：输出电压不对，不能输出电流，输出电压不稳。处理：维修电源。

4.2 谐波滤波器的常见故障

根据故障现象，MT2000型发射机谐波滤波器常见故障有两种。

（1）发射机的其中一个频段反射出功率报警信息，其它的频段显示发射机工作正常，对于该故障的判断是：在谐波滤波器的单元当中，有相应的滤波板或者继电器发生故障。对于故障的排除：將发射机的谐波滤波器单元取出察看，能够直接观察到故障位置，更换损坏的电容元件。

（2）发射机反射功率发生报警，各频段都不能正常发挥作用。对于此故障的诊断为：发射机谐波滤波器或者馈线、天馈线的匹配箱出现问题，应从发射机端开始逐步进行排查。对于此故障的排除：需将发射机的谐波滤波单元取出，当继电器的切换板继电器有所损坏时，能够直接观察到，此现象为继电器损坏粘连，导致其他频段无法选通，更换损坏的继电器即可。

4.3 电源的常见故障

该型号短波发射机，它的电源所面临的故障最有可能来自于以下情况：

（1）电源端不存在110VAC、45VDC输出时：电源开关没有任何反应，据推测可能是外电故障，也可能是电源的总输入端的端口出现接触不良问题。

（2）电源有110VAC 输出，但无45VDC输出：若电源有110VAC 输出而无45VDC输出，对于出现的问题，据分析最优可能的原因在于软启动板发生损毁，因为软启动板的损坏不影响110VAC的输出。更换软启动板就可以使110VAC和45VDC正常输出。

（3）电源有110VAC、45VDC输出，但发射机不能正常工作：当电源能够保110VAC和45VDC输出，但此时的发射机却不能做到进入正常工作状态时，据推测造成这一情况的主要原因可能在于电源缺相，也很有可能是电源欠压。

4.4 激励器的常见故障

（1）激励器出现没电现象，一般考虑激励器内的保险丝是否熔断，若保险丝熔断，更换新的保险丝即可。

（2）激励器的显示器上出现闪烁现象，则考虑电源出现故障。首先检查保险丝是否熔断，再对滤波器、整流桥、变压器等进行逐一排查。

4.5 天线间相互倒灌现象

当不同的短波发射机天线距离很近的时候，可能导致极少数的频段发生相互倒灌。若天线较近的两部发射机开某两个相近频率时，发射机的入射功率会有所下降，同时反射功率会大大的提高， 甚至超过200w。为避免这种现象的出现，如果上频率，建议调换设备，最大限度避免出现倒灌以影响整体性能的发挥，保证所有设备都能稳定正常工作。

5、小结

在日常工作中，我们需要掌握MT2000型发射机的工作原理和常见故障的处理，对发射机正常运行以及安全播出有着至关重要的意义，同时还能减少故障或把故障排除在萌芽状态。

参考文献

[1]石星.MT2000型短波发射机常见故障分析及处理

[2]海华电子企业有限公司.MT2000型2kW短波发射机培训教材.

作者简介：尼琼（1980.06-），女，藏族，日喀则人，学历：大专，职称：工程师，研究方向：自动化系统。