DM-10中波广播发射机电压驻波比原理及调试方法

王宝全

内蒙古自治区广播电视传输发射中心610台 内蒙古 呼和浩特市 010050

引言

电压驻波比是驻波波腹处的电压幅值与波谷处的电压幅值之比，阻抗是否匹配的主要表征，理想状态下电压驻波比为1，表示阻抗完全匹配，而在实际工作中电压驻波比是不可能为1 的，有一部分电波被反射回来，反射回来的电波会变成热量，表现为系统的升温。想要使发射机正常工作，电压驻波比应保持在1.35 以内，如果驻波比过大，则会烧坏发射机功放模块，或导致发射机自我保护降功率甚至直接关机。电压驻波比受自然环境变化影响也比较大，每当季节变换时，应对发射机末级匹配网络进行调试，以满足发射机的阻抗匹配，在日常工作中要对电压驻波比进行实时监测。发射机驻波比指标主要有天线电压驻波比和带通滤波器电压驻波比两部分组成，其工作原理和调试方法基本一致，本文主要以天线电压驻波比为例进行简要介绍。

1 天线电压驻波比检测原理

天线电压驻波比是通过带通滤波器和T 型阻抗网络之间进行采样，把天线电压采样的电压量和电流采样的电压量输入T2 变压器进行比较，然后通过VD1 和VD2 全波检波输出。检波输出的检测信号通过电压比较器进行报警门限检测，天线阻抗匹配时，电压比较器输出为高电平，天线阻抗不匹配时，电压比较器输出为低电平，通过与门和单稳态触发电路实现关功放和降功率动作，并进行三类故障显示，其原理如图1 所示。

图1 天线电压驻波比检测电路

1.1 天线负载电压取样

天线负载电压取样是在带通滤波器的输出和T 型阻抗网络之间用电容C3 和C4 分压取样，天线取样电压为：

当T 阻抗网络输入和输出阻抗匹配，调幅度m=0，输出10kW 载频功率时，打开18 个大台阶功放，带通滤波器输出载频基波电压有效值为732V，天线电压有效值为10V 左右。加音频正、负半周调制时，随着打开和关闭功放数的增加，带通滤波输出电压同比增加或减小，天线电压取样也同比增加或减小，取样电压平均值不变，和载频功率时一样。

1.2 天线负载电流取样

天线负载电流取样由变流器N1 次级线圈套在带通滤波输出至T 阻抗网络输入之间的取样，10kW 载频时变流器N1 初级基波电流有效值为14.6A。设计变流器N1 次级线圈匝数和并联电阻R1、R2 的大小，使T 阻抗网络输入和输出匹配时，变流器N1 次级电流I 在R1 和R2 并联电阻上产生的电压和天线电压取样值一样大。将此电压送到天线驻波比监测变压器T2 初级下端，使T2 初级线圈两端的电压同幅度、同相位，初级线圈中无电流流过，次级没有感应电压，发射机正常工作。同样，加音频正、负半周调制时，射频电流同比增加或减小，射频电流取样也同比增加或减小，电流取样转换的电压平均值不变，和载频功率时一样。

当T 阻抗网络的输入和输出不匹配时，变压器T2 初级线圈两端的电压幅度和相位产生偏差，变压器T2 的初级线圈中有电流流过，变压器T2 的次级感应出电压，经VD1 和VD2 全波检波输出的正电压输入到天线驻波比保护比较器N1 的反向端，N1 反向端的电压大于同相端门限电压，比较器输出低电平，通过与门N3 输出到调制编码板自己关功放和下降沿触发带通滤波驻波比检测电路单稳态N4 的A 输入端，输出19ms 低电平串到显示板进行多次关功放和降功率积分，触发降功率单稳态，降功率单稳态触发器Q端输出高电平到控制板降功率，并在显示板锁存带通滤波三类故障显示。

2 驻波比调试方法

2.1 天线电压驻波比调试方法

天线电压驻波比和带通滤波器电压驻波比在发射机安装时需进行调试，在更换A27 输出检测板后也需要调试，在调试过程中使用的仪器主要是双踪示波器。首先，将示波器A 探头接A27 输出检测板的TP2 测试端，S2 置于CAL，发射机功率开启到10 千瓦，然后按住开关S3，正向和反向调节电容C13，用示波器观察，使显示的波形幅度为最小，在调整C13 的过程中主要通过并联电容S12 进行调整。其次，将A27 输出检测板的开关S2 拨回到NORMAL 位置，示波器B 探头接A27 输出检测板TP1 测试点，将L4 设置在中间位置，使用开关S4 选择不同电容，使两个输出波形的相位最为接近。然后调节电容C15 使两个输出波形幅度达到完全相同，再调节L4 使两个输出波形的相位一致。此时测量输出检测板A27 的TP8 测试点，电平近似于零，面板表天线零位指示应为零。

2.2 带通滤波器电压驻波比调试方法

带通滤波器电压驻波比调试方法与天线电压驻波比类似，首先将示波器A 探头接A27输出检测板的TP4，开关S2 置于CAL 位置，按住开关S3，使发射机功率开到10 千瓦，此时正向和反向调节电容C27，使示波器显示的波形幅度为最小。然后将A27 输出检测板开关S2拨回到NORMAL 位置，用示波器B 探头接输出检测板A27 的TP3 测试点，然后用开关S6 选择电感L12 到L15 中的任何一个，使两个输出波形的相位最为接近。最后调节电容C29 使两个输出波形的幅度相同，调节开关S6 中的电感，使两个输出波形的相位一致。此时测量输出检测板A27 的TP7 测试点，电平近似于零，面板表带通滤波器零位指示应为零。

3 常见故障

故障一：发射机开机，天线驻波比故障灯变红，发射机自动降功率。

故障分析：出现该故障时首先检查发射机天线零位大小，若天线零位比较大，推断故障点为发射机末级槽路与调配网络不匹配导致，检查发射机末级槽路和调配网络中的电容和电感线圈是否损坏，若有损坏，更换损坏的元器件。用网络分析仪重新调整发射机输出网络和天线调配网络，使其为50Ω阻抗匹配，若元器件均正常，则需要用网络分析仪测量输出阻抗值，调整至50Ω匹配值。

故障二：发射机工作正常，手动驻波比检测亮红灯。

故障分析：驻波比保护主要包括发射机自动驻波比检测与手动驻波比检测，开低压后发射机会进行自动驻波比检测，手动驻波比检测根据需求可手动检测。发射机工作正常，说明驻波比未出现异常，所以把故障点锁定在手动驻波比检测电路上，通过检查电路排除故障。

故障三：发射机工作正常，天线零位高。

故障分析：发射机工作正常，可以判定驻波比检测正常，用网络分析仪测发射机输出网络和天线调配网络输出阻抗是否为50Ω，若为50Ω，则需要调整输出检测板，使天线零位测试点的相位和幅度一致，调整后天线零位变为零。

结语

通过对发射机天线电压驻波比和网络电压驻波比原理的分析和调试，加深了对发射机和天馈线驻波比的认识，对其调试方法的掌握也有助于以后的维护工作，从而为广播电视传输提供安全保障。