哈广1kW全固态PDM中波发射机改频案例及主要原理分析

王绍强?林心平

摘要：本文介绍了哈广1kW全固态PDM中波发射机载波频率由603kHz改频到1260kHz的调整方法与步骤，其中进行了详细的原理分析，总结了一些有益的经验，与行业同仁分享。

关键词：1kW中波射机；改频调试；射频系统；频率合成；谐振；阻抗

王绍强（1988.01-），男，彝族，云南永平，本科，工程师，研究方向：广播电视技术；

林心平（1981.12-），男，汉族，云南大理，本科，助理工程师，研究方向：广播电视技术。

一、引言

笔者有幸参与了1kW中波发射机载波频率由603kHz改频到1260kHz以及1503kHz改频到1557kHz的工作，从中总结出一些经验方法，希望对今后类似的工作有一定的借鉴、指导作用。因两次改频步骤方法一样，本文主要以603kHz改频到1260kHz为案例讲述。发射机哈广1kWkW全固态PDM发射机的工作原理见图1所示。图1中展示的发射机包含射频电路、音频电路、电源部分和控制电路等。

（一）射频系统

包括DDS频率合成器、前置放大器、功率放大器、功率合成器、末级槽路、输出取样、输出监测等。

（二）调制系统

包括调制器板（带音频处理器）、调制器驱动板。调制系统用于将调制信号与载波信号相结合，以便发送信号传输。

（三）电源部分

包括主整电源、低压稳压电源。主整电源用于提供整体系统的电源供应，而低压稳压电源用于提供稳定的低电压供应。

（四）控侧保护与状态显示系统

包含LCD显示屏、智能控制板键盘，包含输入、输出接口电路。这个系统用于控制和保护整个系统，并通过LCD显示屏和键盘与用户进行交互。

载波频率与控制电路、电源部分和音频电路没有相关性，可轻松适应中波频段，改动涉及功率合成母板、发射机输出网络、频率合成震荡板、输出监测板和天线调配网络，主要针对的还是射频电路。

二、提前了解测量哈广（1kW）PDM发射机射频系统及几个重要部分的参数

（一）射频系统关键部分

因改频重点和难点主要集中在射频系统部分，对射频系统作工作原理要了然于胸，对原1206kHz发射机几个重要参数进行采集。要注意在测量前，控制板K3置于2-3，K4置于2-3，并拔出调制驱动板。

1.测量主振板参数参考值

V1→9.126kHz方波；

V2→9.36V、1.25MHZ、方波。

主振输出：8脚，3.37V、方波、1.25MHZ，1脚4.26V，频显输入5.1V。

（二）中间放大（前置放大）参考值

上高压，加衰减，拔出N1集成块，又开始测量。

①母板（前置放大输出）41脚，93.6V方波、1.25MHz。

②母板（调增网络之后）R4上端80V—100V正玄波信号、1.25MHz。

（三）N1（功率合成母板）参考值

4脚2.48V，6脚3.20V，7脚3.93V。

前置放大板TP1、TP2、TP3为总输出（插好调制推动板又测量）。

（四）控制板参考值

XS7→降升功率，12脚4.0V。

封鎖11脚，正常值0V（大于0.7V封锁值）。

三、1206kHz发射机频率合成振荡器的调整

将工作频率由603kHz改为1206kHz，先由S1设置频段；S2设置具体所需频率，（哈广核准代码CMIT ID：2015 GP：4688的发射机机型）接通ON位置为“1”态，断开位置为“0”态。把10 进制数转换成S2 的二进制数，发射机频率转换公式[fc（kHz）-522（kHz）]/9。因此得到[1206（kHz）-522（kHz）]/9=76，76转换成二进制数为01001100。频率从603kHz升至1206kHz，S2状态也需要做出改变，由01000011变为01001100状态。

之后，打开低压电源，让高频激励器处于运行状态，发射频率读数要变为1206kHz，如有偏差，可在拨码开关尾数加减一调试。用示波器测量XS4-8，高频荡器应输出峰峰值为4.5V的方波励信号。

四、中间放大器调谐回路的调整

中间放大器主要由C1和L1组成串联谐振回路，对工作频率进行低阻，电路达到最大值，成为和谐波的高阻，形成正弦波信号。每个功放板中场效应管的G、S 极间的输入电容，折合到输入变压器的初级，母板中的电感L2由2个功放板总输入电容及分布电容与功率组成，构成并联谐振电路（等效电容），谐振于工作频率。前置输出调谐电路如图3所示。

断开L1、L2的中间连接B点，对地连接50Ω电阻，在B点连接示波器，按“开机”键来加高压，反复调整电感L1，使得L1、C1、T1能够在载波频率处形成串联谐振回路。这时，在示波器上观察信号幅度和波形，调整L1直到达到最大的幅度并且波形良好。然后恢复连接B点，调节 L2，也使幅度最大。注意调整L1，L2要关闭发射机，每次调整记录调整幅度和调整点的位置，从而得到最佳位置。

在上述调整结束后，改变次级线圈的圈数T1使射频幅，使R4上端测输出80V—100V、1.25MHz的正玄波。

五、输出网络的调整

如图4 所示 ，L2、L3、L4 、C2构成T型阻抗微调电路 ，L4和C2串联谐振于三倍载波频率。L1 、C1组Γ型网络，与C3、L5 、C4 组成带通滤波器，兼阻抗变换，具有与发射机输出30Ω左右的阻抗匹配作用；L5 、C4组成并联谐振，L5的抽头位置决定负载等效到输入端的等效阻抗值；C5、L6具有陷波防雷作用，无需调整。

（一）Γ型网络及带通滤波调整

断开A点，在D点对地接50Ω电阻，在A点测得原来频率603kHz的参考阻抗。然后网络分析校正到1206，在A点测量，微调L1，使之等于参考阻抗；如已知发射机功放母版输出的参考阻抗，可在三次谐波和T型网络调整后再来调整L1，使之外部网络与功放输出网络相匹配。断开C点、D点，网络分析仪连接D点，调整L5，使L5、C4并联谐振于载波频率。

（二）三次谐波的调整

图4中，E点与L2和L3的连接被断开，下方与电桥相接，电桥频率要调整到3倍1206kHz频率（即3618kHz）。调整L4，使L4和C2串联谐振于3618kHz。

（三）T 型网络的调整

L2、L3和L4、C2构成T型网络，目的是让发射机的负载阻抗与输出阻抗相匹配，同时发挥防雷作用，作用的发挥以相移45°为前提。断开B点，连接好C点和D点，在机器输出端D点接一个50Ω负载链接，使网络分析仪调到1206kHz并测B点的阻抗，反复调整L2、L3使阻抗为50Ω±j0，以使发射机的负载阻抗与输出阻抗相匹配，并且带有45°的相位移。

六、天线网络调整

断开发射机与天馈线网络系统的连接点，馈线端连接网络分析仪，调整1206天线调配网络的阻抗，使之实部为50Ω，虚部接近为零。

如双频共塔网络，则需在另一频率网络上调整并联谐振部分（阻塞网络），使其对1206形成阻塞，并且要使其对本频阻抗匹配良好。因天线调配网络的组成形式多样，有传统T、Γ、Π型网络，有耦合式网络，有些还加设陷波网络等，不同的网络调整部分不同，这里不做过多赘述。

七、整机统调

（一）开机热调

开机带天线进行热调，通过观测反射功率，将发射机输出网络调整到正确位置；另外，要将功率调整至最大，需要更精细调载和调谐，在整个过程中，观察电流的最小值，将反射功率降到最低，全程观察机器运行，使其保持正常运行状态，运行半小时，查看模块温度是否过高。

（二）最大功率调整

拔出调制器板，功放电流为4.8A，输出功率为1kW，立即关机，并断开高压，将输出网络中的L5抽头拆除，按下开机键，观察显示屏中的功放电流和输出功率。細心调整相关参数，直到功放电流和输出功率达到最大值，按下关机键并断开高压，然后将L5抽头固定好。

再次按下开机键，增加高压，使发射机功率达到最大，调整控制板上电位器R87，目的是让输出功率为1.1kW。按“降功率”键，使发射机输出功率恢复到1kW。

（三）最大调幅度调整

在输出功率为1kW时，频率为1kHz、幅度为0dB 的音频信号用综合测试仪送出，送至调制器板的XS2-2 和XS2-4端。发射机的输出取样信号被示波器观测，调制器板上电位器R106被调节，调节最终目的是让调幅度是100%。

八、输出监测板调整

驻波保护以调整至正确位置为前提，只有这样，才可以支持发射机正常运行。拔出调制推动，取消门联锁，取下输出检测板上N1芯片，按下“升功率”键实现加压，输出功率接近1kW则停下加压操作。借助示波器，通道1的探头连接TP1端 ，通道2的探头连接TP2端，这时看到两个波形。

如果两个波形有相位差，天调网络和发射机网络阻抗在50Ω±j0时，调整输出检测板的L3，使两个信号相位对准，当L3的调整不能使两个信号的相位一致时，调整S4上的电容，再调L3；检测开关放在l-2位置，示波器两个通道垂直灵敏度做相同设置，调整示波器时间，使其显示2～3个射频信号周期，调整S1上的电容，使TP1端信号幅度和TP2端相同。

需要注意，在调整某一部分S1、S4、L3时，相位幅度可能不会刚好相等，可以整体配合反复调，S1、S2、S4的电容也可以调整， L1、L2、T1与 S2的电容要并联谐振于载波频率。若两个信号存在相位和幅度的相同情况，万用表检查相角检波器，输出数值应接近零。

九、其他注意事项

①无电磁干扰前提下，再调整输出网络，要事先关闭附近频率节目可以减少干扰，最好在当地电台播音结束后进行调整。②安全是最高效的生产力，在进行输出网络调整时，一定要将天线与地短路，预防回路中高频电流电击。③改变频率后，发射机中放电流会发生变化，这是因为发射机的工作频率与中放电流成正比；因此在进行频率改变前后，务必做好工作标记，以便以后的检修和指标修正工作。

十、结束语

此次改频调试工作于2020年9月完成，改频后发射机工作状态正常，用综合测试仪测量频率响应、失真度、信噪比等都达到甲级指标。

作者单位：王绍强 林心平 云南省广播电视局下关653台（大理实验台）

参  考  文  献

[1]陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护[M].中国广播电视出版社，2002.

[2]刘洪才.广播发射与卫星传输理论基础[M].中国广播电视出版社，2002.

[3]1KWPDM全固态中波发射机改频[M].第十六届全国中波技术交流会，2012.

[4]徐琼.PDM1KW全固态中波发射机的改频调试[J].西部广播电视，2014（04）： 76-81.

[5]黄霖.全固态PDM中波发射机的改频（主机部分）[J]中东南传播，2017（10）： 146-147.