论文部分内容阅读
【摘要】射频激励信号在中波发射机的射频系统中具有极其重要的地位。本文以DAM数字发射机为例，简析射频链路放大过程，并结合具体实例分析常见射频欠激故障的原因及分析处理过程。
【关键词】射频;中波发射机;欠激故障
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.13..025
当前在用的大多数数字中波发射机功放采用的都是MOS场效应管丁类放大器，让场效应管工作在开关状态，直接进入饱和区。如果激励驱动幅度太小，场管长时间工作在放大状态，热损耗会大幅增加，功放管温度过高会，使用寿命就会减少;如果激励驱动过大，场管容易击穿造成场管的损坏。所以必须要对激励驱动信号进行严密监控，设置適当的门限，防止激励驱动过高或者过低。
1. 发射机射频系统流程
高频激励器，是将晶体振荡器产生的4.604MHz的正弦波信号经过采样及频率合成变成我们所需频率的方波信号，其输出信号电平为4-4.5Vp-p;缓冲放大器的主要作用是将激励器送来的方波信号放大到一定的电平，最后通过宽频带网络输出，其输出电平峰值约为18-20Vp-p;缓冲放大器供电电压为30V分压可调，通过调整分压电阻改变电压从而可以改变输出电平幅度;前置驱动级是一个标准的功放板，一般工作在半桥状态，其输出信号电平为20-23Vp-p，前置驱动供电电压通过缓冲放大板的熔断丝送过来，为可调60V电压，通过改变电压可调整输出的激励水平;射频驱动级是由多个标准功放板组成，其输出经合成母板合成后，分配至末级功放。推动级的供电电压是115V，其中有一个功放模块由驱动电源板供电，形成环路补偿，自动调整驱动级的输出激励水平，其输出信号电平为20-23Vp-p;末级放大由多个标准功放板组成，在合成母板合成后，通过调谐网络输出至天馈网络。
2. 欠激故障的检测原理及分析
从射频推动分配板取来射频信号，送到高频变压器T1。T1次级有两组线圈，分别是欠激励取样线圈和过激励取样。由C42、R82、VD9组成的整流滤波电路将T1输出的高频交流信号转变为直流电压，此电压送到比较器N28的第6脚，与第7脚参考电压进行比较，当激励信号变小，取样直流电压低于参考电压时，比较器N28第1脚输出高电平，此故障信号送到二类故障处理电路，执行二类故障关机重启过程，并给出欠激励故障显示。
由于初上高压时，高压电源不稳定会引起射频欠激，所以欠激封锁A会禁止在K1闭合后0.3秒内;并且欠激封锁B会在K1闭合后1.6秒调整比较电路的参考电平，避免开机时的误动作。
欠激故障的射频取样点在驱动分配板的输出端即射频驱动分配版的输出电平（送至末级功率放大管）应满足一定范围20-23Vp-p。在驱动分配板之前的所有射频电路中的电平偏低或者缺失都会引起欠激故障。因此在处理欠激故障时，也应该先去检查下前面的射频链路是否工作正常，包括激励故障、缓冲故障、30V和60V电压故障、前置驱动故障、射频驱动调谐网络故障、连接线和拔插件接触是否良好等问题。
3. 欠激故障的检查及判断流程
（*）短接A32中VD10负极和VD11正极，相当于把欠激故障信号接地即去掉欠激保护，在即使存在激励不足的情况下也能正常开机;在这种情况下开机，驱动信号有可能幅度不足会造成大面积末级功放损坏，所以应把末级功放供电去掉。
4. 几例典型与欠激相关的故障维修实例
4.1 激励故障
故障现象：面板激励亮红灯，复位无效
查找与分析：打开中门，找到激励板，发现外部激励红灯亮。但我们没有加入外部激励，因此判断故障再外部激励与本机激励切换部分（电路如图5）。
在这里我们可以看到D1的5脚和13脚分别是两个传输门的控制端，有外部激励时13脚是高电平，5脚是低电平，否则相反。正常无外部激励时V3截止，C端输出高电平，从而使13低电平而5脚高电平，D1C传输，本机激励正常输出。用万用表测量V3C端1.8V，从而判断V3软击穿，更换后恢复正常。
4.2 缓冲放大故障
故障现象：面板缓冲红灯亮，复位无效
查找与分析：打开中二门，找到缓冲放大板，缓冲放大包括三级放大。第一级将激励来的4-4.5Vp-p的方波信号放到到接近15Vp-p，然后去驱动第二级;第二级由V1、V2及宽频带耦合网络构成，输出至T1的初级绕组;第三级由V3、V4两个场管组成，再经宽频网络输出。我们首先观察元器件有无过热发黑，保险丝爆掉，然后去逐级测量，经测量发现其供电+15V电压不足，疑似稳压管VD5损坏，更换稳压管后，复位开机，工作正常。
4.3 泄放电路故障
故障现象：开机后面板欠激红灯，复位无效。再次开机后有烧焦的味道
查找与分析：开机有烧焦的味道，首先要检查的是高压电源部门，打开电源柜门，下部变压器正常;+230V电压保险丝烧坏，其余保险丝正常;整流滤波电路未发现异常;顶部电源泄放板，电阻已烧黑烧炸。因此泄放电路肯定存在短路问题，经检查前面的P350管对地击穿，泄放电路的工作原理是当发射机关机时，主继电器K1、K2的常闭出点吸合作为控制信号送至A29，使P350导通，从而230V电源从铜牌经R101-R104放电。因P350被击穿而导致230V直接通过电阻放电，造成电阻烧坏，保险爆掉，230V电压缺失从而引起欠激故障。 4.4 功放亮红灯，频繁烧功放。
故障现象：功放红灯亮，有大量功放损坏，修复后的功放在不长时间内频繁烧坏。
查找与分析：功放频繁烧坏，考虑几个方面，网络槽路不稳定？电源电压异常？激励信号幅度不足？但是都没有相对应的故障出现。经测量后发现，驱动信号F幅度Vp-p在18左右，信号幅度偏小，没有达到20-23Vp-p的要求。因此欠激保护电路应该存在故障，测量A32的N28的7脚电压3.7V，比正常值偏小一点，但也在正常范圍内。从射频表头看，射频驱动8A为110V，8B为90V，明显和正常值不同，问题应该出在预驱动放大及驱动合成部分。观察面板无异常显示，功放板也已经检查并更换，故障依然存在。在预驱动部分有14个标准功放板，正常情况下D1-D4，D11-D14是常开，D5，D9，D10是手动控制，在出场时已经根据频率及设备状态进行预设过了。D8能动态补偿功放驱动信号幅度的波动，当闭环工作时，驱动电源调整板采样功放驱动信号幅度并与预设值进行比较，通过控制8A、8B电压来调节驱动信号幅度。D7是自动切换的功放驱动板，当D8补偿不足时，D7启动。D6为备用功放驱动板，当驱动板有损坏或者驱动不足时，可以手动投入使用。对比我们的故障现象，8B已经达到90V，说明驱动信号不足，D7未启动，有两个方面，第一未到D7启动范围;第二D7损坏。经检查D7存在异常，修复后D7启动。在这里我们采取了启动D6，即手动将驱动编码板的S1拨至“ON”，将备用驱动功放板投入使用，从而使8A降至60V。再次测量驱动信号幅度21.8Vp-p，使用数月未再有频繁烧功放现象。
4.5 调制编码板故障
故障现象：欠激亮红灯，复位无效。
查找与分析：按照欠激故障的传统查找流程，激励、缓冲、中放包括拔插件、可调电感、调谐网络电容等都进行了检查，A32监测板也进行了仔细检查，均未发现问题。后查音频部分，发现调制编码板+5V缺失，保险丝似接非接，更换后复位开机，工作正常。
5. 结束语
中波的欠激故障涵盖了射频驱动部门的大多数电路，其构成复杂，相关元器件故障点比较多，查找和判断相对来讲比较复杂。在日常的工作中，应该熟记相应节点的电压、幅度、波形等相关信息，对于故障的快速判断和及时发现处理都能够起到事半功倍的作用。因本人学识尚有欠缺，以上分析如有不妥之处或者错误，往广大同行不吝赐教。
参考文献：
[1]《全固态中波广播发射机使用与维护》陈晓卫
[2]《TSD-25DAM全固态中波数字调幅广播发射机技术说明书》
【关键词】射频;中波发射机;欠激故障
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.13..025
当前在用的大多数数字中波发射机功放采用的都是MOS场效应管丁类放大器，让场效应管工作在开关状态，直接进入饱和区。如果激励驱动幅度太小，场管长时间工作在放大状态，热损耗会大幅增加，功放管温度过高会，使用寿命就会减少;如果激励驱动过大，场管容易击穿造成场管的损坏。所以必须要对激励驱动信号进行严密监控，设置適当的门限，防止激励驱动过高或者过低。
1. 发射机射频系统流程
高频激励器，是将晶体振荡器产生的4.604MHz的正弦波信号经过采样及频率合成变成我们所需频率的方波信号，其输出信号电平为4-4.5Vp-p;缓冲放大器的主要作用是将激励器送来的方波信号放大到一定的电平，最后通过宽频带网络输出，其输出电平峰值约为18-20Vp-p;缓冲放大器供电电压为30V分压可调，通过调整分压电阻改变电压从而可以改变输出电平幅度;前置驱动级是一个标准的功放板，一般工作在半桥状态，其输出信号电平为20-23Vp-p，前置驱动供电电压通过缓冲放大板的熔断丝送过来，为可调60V电压，通过改变电压可调整输出的激励水平;射频驱动级是由多个标准功放板组成，其输出经合成母板合成后，分配至末级功放。推动级的供电电压是115V，其中有一个功放模块由驱动电源板供电，形成环路补偿，自动调整驱动级的输出激励水平，其输出信号电平为20-23Vp-p;末级放大由多个标准功放板组成，在合成母板合成后，通过调谐网络输出至天馈网络。
2. 欠激故障的检测原理及分析
从射频推动分配板取来射频信号，送到高频变压器T1。T1次级有两组线圈，分别是欠激励取样线圈和过激励取样。由C42、R82、VD9组成的整流滤波电路将T1输出的高频交流信号转变为直流电压，此电压送到比较器N28的第6脚，与第7脚参考电压进行比较，当激励信号变小，取样直流电压低于参考电压时，比较器N28第1脚输出高电平，此故障信号送到二类故障处理电路，执行二类故障关机重启过程，并给出欠激励故障显示。
由于初上高压时，高压电源不稳定会引起射频欠激，所以欠激封锁A会禁止在K1闭合后0.3秒内;并且欠激封锁B会在K1闭合后1.6秒调整比较电路的参考电平，避免开机时的误动作。
欠激故障的射频取样点在驱动分配板的输出端即射频驱动分配版的输出电平（送至末级功率放大管）应满足一定范围20-23Vp-p。在驱动分配板之前的所有射频电路中的电平偏低或者缺失都会引起欠激故障。因此在处理欠激故障时，也应该先去检查下前面的射频链路是否工作正常，包括激励故障、缓冲故障、30V和60V电压故障、前置驱动故障、射频驱动调谐网络故障、连接线和拔插件接触是否良好等问题。
3. 欠激故障的检查及判断流程
（*）短接A32中VD10负极和VD11正极，相当于把欠激故障信号接地即去掉欠激保护，在即使存在激励不足的情况下也能正常开机;在这种情况下开机，驱动信号有可能幅度不足会造成大面积末级功放损坏，所以应把末级功放供电去掉。
4. 几例典型与欠激相关的故障维修实例
4.1 激励故障
故障现象：面板激励亮红灯，复位无效
查找与分析：打开中门，找到激励板，发现外部激励红灯亮。但我们没有加入外部激励，因此判断故障再外部激励与本机激励切换部分（电路如图5）。
在这里我们可以看到D1的5脚和13脚分别是两个传输门的控制端，有外部激励时13脚是高电平，5脚是低电平，否则相反。正常无外部激励时V3截止，C端输出高电平，从而使13低电平而5脚高电平，D1C传输，本机激励正常输出。用万用表测量V3C端1.8V，从而判断V3软击穿，更换后恢复正常。
4.2 缓冲放大故障
故障现象：面板缓冲红灯亮，复位无效
查找与分析：打开中二门，找到缓冲放大板，缓冲放大包括三级放大。第一级将激励来的4-4.5Vp-p的方波信号放到到接近15Vp-p，然后去驱动第二级;第二级由V1、V2及宽频带耦合网络构成，输出至T1的初级绕组;第三级由V3、V4两个场管组成，再经宽频网络输出。我们首先观察元器件有无过热发黑，保险丝爆掉，然后去逐级测量，经测量发现其供电+15V电压不足，疑似稳压管VD5损坏，更换稳压管后，复位开机，工作正常。
4.3 泄放电路故障
故障现象：开机后面板欠激红灯，复位无效。再次开机后有烧焦的味道
查找与分析：开机有烧焦的味道，首先要检查的是高压电源部门，打开电源柜门，下部变压器正常;+230V电压保险丝烧坏，其余保险丝正常;整流滤波电路未发现异常;顶部电源泄放板，电阻已烧黑烧炸。因此泄放电路肯定存在短路问题，经检查前面的P350管对地击穿，泄放电路的工作原理是当发射机关机时，主继电器K1、K2的常闭出点吸合作为控制信号送至A29，使P350导通，从而230V电源从铜牌经R101-R104放电。因P350被击穿而导致230V直接通过电阻放电，造成电阻烧坏，保险爆掉，230V电压缺失从而引起欠激故障。 4.4 功放亮红灯，频繁烧功放。
故障现象：功放红灯亮，有大量功放损坏，修复后的功放在不长时间内频繁烧坏。
查找与分析：功放频繁烧坏，考虑几个方面，网络槽路不稳定？电源电压异常？激励信号幅度不足？但是都没有相对应的故障出现。经测量后发现，驱动信号F幅度Vp-p在18左右，信号幅度偏小，没有达到20-23Vp-p的要求。因此欠激保护电路应该存在故障，测量A32的N28的7脚电压3.7V，比正常值偏小一点，但也在正常范圍内。从射频表头看，射频驱动8A为110V，8B为90V，明显和正常值不同，问题应该出在预驱动放大及驱动合成部分。观察面板无异常显示，功放板也已经检查并更换，故障依然存在。在预驱动部分有14个标准功放板，正常情况下D1-D4，D11-D14是常开，D5，D9，D10是手动控制，在出场时已经根据频率及设备状态进行预设过了。D8能动态补偿功放驱动信号幅度的波动，当闭环工作时，驱动电源调整板采样功放驱动信号幅度并与预设值进行比较，通过控制8A、8B电压来调节驱动信号幅度。D7是自动切换的功放驱动板，当D8补偿不足时，D7启动。D6为备用功放驱动板，当驱动板有损坏或者驱动不足时，可以手动投入使用。对比我们的故障现象，8B已经达到90V，说明驱动信号不足，D7未启动，有两个方面，第一未到D7启动范围;第二D7损坏。经检查D7存在异常，修复后D7启动。在这里我们采取了启动D6，即手动将驱动编码板的S1拨至“ON”，将备用驱动功放板投入使用，从而使8A降至60V。再次测量驱动信号幅度21.8Vp-p，使用数月未再有频繁烧功放现象。
4.5 调制编码板故障
故障现象：欠激亮红灯，复位无效。
查找与分析：按照欠激故障的传统查找流程，激励、缓冲、中放包括拔插件、可调电感、调谐网络电容等都进行了检查，A32监测板也进行了仔细检查，均未发现问题。后查音频部分，发现调制编码板+5V缺失，保险丝似接非接，更换后复位开机，工作正常。
5. 结束语
中波的欠激故障涵盖了射频驱动部门的大多数电路，其构成复杂，相关元器件故障点比较多，查找和判断相对来讲比较复杂。在日常的工作中，应该熟记相应节点的电压、幅度、波形等相关信息，对于故障的快速判断和及时发现处理都能够起到事半功倍的作用。因本人学识尚有欠缺，以上分析如有不妥之处或者错误，往广大同行不吝赐教。
参考文献：
[1]《全固态中波广播发射机使用与维护》陈晓卫
[2]《TSD-25DAM全固态中波数字调幅广播发射机技术说明书》