1 M2W机的技术改进
1.1 功放板故障时电压产生震铃的解决方案
功放板故障时电压是产生震铃的原因, 功放板的输出变压器的次级是串在一起向输出网络馈电的。次级电流产生的磁通量抵消初级电流产生的磁通量。出现故障时, 暂停功放板 (意味着初级开路) 在暂停瞬间必然由暂存的初级电流形成电势, 从而导致次级感应一个反电势 (Ldi/dv) 。这就使次级形成高阻抗, 造成输出电压产生震铃。多个功放板失效会造成震铃幅度升高, 严重时会使磁环损坏。为了解决震铃问题, 把所有故障功放组合器的磁环变压器的初级呈现低阻抗。设暂停之前磁环变压器初级左面为正, 则所呈现低阻抗通路如下。
T+-G1的反相高频二极-C1-地-C2-G2的D-S极一T-这样高频变压器的初级就呈现为低阻抗, 就可以解决功放板故障时电压产生震铃的问题。
1.2 改变RF级的拉合闸情况来实现相位调制补偿
RF级按调制信号包络与初步调幅台阶拉合闸方法是由软件实现的。图1是合闸滞后、拉闸引前的控制方法, 从该图可看出沿着音频调制信号的包络上升段A, 在上升段, 升值越大误差越大;而在下降段B降值越大, 误差越小。即当电压处于上升阶段, 合闸时滞后于实际调制信号。而当电压处于下降阶段时, 拉闸引前于实际波形, 所以误差电压有亏值。改进为合闸引前、拉闸滞后的方式就可以实现相位补偿。其原因是两数矢量之和不可能大于同相加值, 所以在误差亏值的情况下, 不可能实现相位调制补偿。为此, M2W机所有功放模板改成合闸引前拉闸滞后的方式就可以实现相位补偿。
1.3 增强型N沟道场效应管的保护
由于M2W机选用的管FET为IRFP460, 场效应管特点是输入呈高阻 (绝缘门) , 所以得到广泛应用。但它也存载一个缺点, 由于输入呈高阻而D~G间又存在CGD, 根据密勒效应漏极D上加一电压Vnn;二栅极G又呈高阻, 所以栅极也相当处在Vnn电位上。异常时电压会更高, 容易将G~S击穿。为克服这一现象, 我们使用时在G~S间加一高频稳压管, 用以保护G~S间不能产生过高电压。同时在栅极上串一小过流电阻。因场效应管使用在高频高压电路中, 所以必须选用在D~S间有一反相高频二极管的场效应管, 以保护此管不被击穿。同时此管又是呈低阻抗的一个通路。
2 载波调幅监视器设计与调试
由于M2W机反射过大时, 功放场效应管会被击穿, 发射机会关功放来加以保护, 并且发射机会降功率, 直到反射功率低于设定值降功率才会停止;而当出现非常恶劣的情况时, 发射机就会自动关机来自我保护。因此, 载波的情况对于工作人员是需要及时掌握的。输出监视器对发射机的输出功率、功率传输状况可以提供可靠的监控信息, 并送至控制电路去执行操作和显示。因此载波调幅监视器的设计对于发射机的日常维护使用是非常重要的。输出监视器取样电路由驻波检测电路和定向耦合器组成.在输出网络的首、末端, 利用电磁场耦合的射频取样电路取得射频电压 (电流) 的取样信号, 这些信号包含有入射波电压和反射波电压的成份必须想办法把它们分离开, 获得入射/反射电压的取样信号能完成分离任务的电路是驻波检测电路和定向耦合器。下面介绍该机的射频取样电路及输出监视器的驻波检测电路、定向耦合器的设计与调试。
2.1 射频取样电路的设计
射频取样电路利用电磁场耦合的原理从发射机的输出网络取得射频电压、电流用来作为耦合器和驻波检测电路的输入信号。有4路取样信号, 即: (1) 带通虑波器驻波取样电路; (2) 天线驻波取样电路; (3) 入射功率取样电路; (4) 反射功率取样电路。这里要说明的是:入射功率耦合器和反射功率耦合器的取样电流, 两者之间幅度相等相位相反。
2.2 驻波检测电路的设计与调试
驻波检测电路包括天线驻波检测电路和带通滤波器驻波检测电路两部分。当发射端输出端接的是纯电阻负载, 驻波比是1, 且电流、电压同相, 其幅值由欧姆定律E=IR决定。若负载阻抗发生变化, 电压电流幅值相应变化, 相位关系也要随着变化。驻波检测电路在发射机输出阻抗为 (50+j0) Ω时进行平衡关系。这样, 只要有一个或两个值变化驻波检测电路将会输出一个电压信号。当天馈系统处于失配状态时, 则UAB=2KU反。从上式可看出, UAB与反射电压成正比。这样, 若取样值相位相同, 幅值相等则没有射频电流流过变压器, 只要有一个或两个取样值由相位、幅值变化, 高频变压器初级中就有电流流过, 其次级线圈中就会耦合出UAB信号电压, 通过UD1、UD2检波, 电容C滤波后取得与反射电压成正比例的直流信号, 即为天线驻波检测输出电压。为使电压取样和电流取样互相不影响, 初级线圈设计成并联谐振电路把两个信号连接起来, 该网络调谐在发射机工作频率上, 以提供一个高阻抗在两者取样值之间。粗调使用开关SB选择不同值的电容、电感接入而实现, 另外还可用可变电容C10进行细调。开关SB也是为调整并联谐振电路而设。即当开关置于地电位时, 断开取样电流。这时, 只有射频取样电压送到变压器的初级A端, 以便调整。射频取样电压 (幅度) 调整是由电容分压电路下半部分的可调电容C9完成;射频电流取样 (相位角) 调整是有并联可调电感L3, C电路中的开关SA选择不同值的电容完成。当发射机输出网络正常工作时, 检测电路的“平衡”状态是通过调整变压器初级A, B两端的射频电压得到相同的相位/幅值, 使检测电路直流电压输出为零。
3 结语
全固态数字式调幅发射机作为目前最先进的中波调幅广播设备以其体积小, 重量轻、操作维护方便、故障率很低、发射效率高等特点, 受到广播事业工作者的一致认可, 目前在国内各发射台已基本实现普及。本文改进的M 2 W型1 0 0 k w数字幅相调制发射机各项发射指标均达到甲级水平, 收听效果得到了很大的改善, 同时因其故障率低的特点, 大大减轻了日常维护和值班员的工作强度, 真正体现了高效、优质播出的特点。
摘要：本文针对M2W机使用过程中出现的问题, 提出了解决方案, 为了配合M2W机的使用完成了载波调幅监视器的设计, 包括射频取样电路、驻波检测电路等, 实践表明改进的M2W机的性能得到了进一步的提升, 误报警率和故障率都明显下降。
关键词：幅相调制,发射机,中波
参考文献
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