郭海東

摘 要 本文對發(fā)射機(jī)在高頻區(qū)寄生振蕩及其消除方法進(jìn)行了理論分析，結(jié)合實際電路，總結(jié)了DF100KW短波發(fā)射機(jī)消除寄生振蕩的方法，以及消除寄生振蕩的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】發(fā)射機(jī) 高頻 振蕩 中和電路

1 前言

在大功率中發(fā)射機(jī)中，高頻放大往往采用三極管，由于三極管陽極和柵極間的極間電容較大，使電子管的柵極回路與陽極回路互相耦合，引起直通和反作用等不良影響。

的影響程度與使用頻率有關(guān)。在長波發(fā)射機(jī)中，由于頻率低，的影響可以忽略不計；對中、短波發(fā)射機(jī)來說，就要考慮的影響；對短波發(fā)射機(jī)特別是超短波發(fā)射機(jī)來說，不但要考慮的影響，而且還用考慮引線電感的影響，這主要是頻率升高，的容抗變小，引線電感的電抗變大的關(guān)系。

發(fā)射機(jī)寄生振蕩一般是在調(diào)機(jī)時發(fā)現(xiàn)，但在運(yùn)行中時有發(fā)生。在我臺發(fā)射機(jī)在安裝調(diào)試及運(yùn)行中出現(xiàn)過幾種不同類型的高頻區(qū)振蕩。高頻區(qū)頻率范圍3～30MHz，遇到的振蕩類型：燈絲電源和前級板壓電源引起的振蕩、超低頻振蕩；低頻區(qū)頻率范圍30Hz～300kHz，遇到的振蕩類型：負(fù)阻振蕩、高壓電源引起的振蕩。

2 高頻振蕩的產(chǎn)生原理

在大型電子管內(nèi)存在著極間電容和引線電感，幾到幾十微微法的極間電容，對中短波發(fā)射機(jī)來說是不容忽視的，其主要形成原因有以下兩個方面：

2.1 直通

輸入回路能量可以通過極間電容直接送到輸出回路中去，激勵電壓Ug所產(chǎn)生的高頻電流的一部分I直通過直接送到陽極回路，并在陽極負(fù)載上產(chǎn)生電壓降，如圖1（a）（b）所示。陽柵電容愈大，陽極負(fù)載電阻愈大、頻率愈高，則直通效應(yīng)愈大，影響愈為嚴(yán)重。

2.2 反饋

輸出回路通過它對輸入回路的激勵產(chǎn)生反作用。反饋就是陽極電流的一部分I反通過反饋到本級的柵極回路，如圖1（a）所示。反饋電流使輸入導(dǎo)納變成容性，使電子管柵極輸入阻抗改變，這個阻抗反映到前級時，將使前級回路失諧，導(dǎo)致工作不穩(wěn)定。

3 高頻振蕩的危害

高頻振蕩在短波發(fā)射機(jī)上的表現(xiàn)特征是：斷開高頻激勵信號，各極加直流電壓（即加高壓），板極回路仍然有高頻信號，落高壓則此信號消失。如果電路中存在振蕩，可造成以下幾方面的影響：首先，如果電路中存在較弱的振蕩，即可產(chǎn)生寄生發(fā)射，造成頻譜干擾，影響接收質(zhì)量；其次，使發(fā)射出去的信號產(chǎn)生失真，接收端產(chǎn)生較大的雜音，影響接收效果；再次，使發(fā)射機(jī)能耗增加，影響整機(jī)工作效率。還有，會造成發(fā)射機(jī)元器件易產(chǎn)生過荷、打火，導(dǎo)致機(jī)器不能正常運(yùn)行，嚴(yán)重時會燒壞電子管。

4 高頻振蕩消除原理

由前介紹可知，極間電容的直通和反饋作用可以產(chǎn)生各種寄生振蕩。從自激振蕩理論可知，要激勵起自激振蕩必須使反饋電壓和激勵電壓保持振幅和相位的平衡，而要維持振蕩就比須使振幅和相位平衡達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。對于放大器而言，必須采取各種措施破壞這些振幅和相位的平衡條件和穩(wěn)定條件，以消除自激振蕩，保證放大器的穩(wěn)定工作。

維持自激振蕩的相位和振幅平衡條件的公式是：

其中：S1—電子管的基波折合跨導(dǎo)；

—基波槽路阻抗；

K1—基波反饋耦合系數(shù)；

D—電子管滲透率。

欲使電路在任何頻率上不發(fā)生自激可能性的基本辦法是破壞這個平衡條件，即：

如果電子管已經(jīng)選定，S1和D就是一個固定數(shù)據(jù)，為了消除自激就必須使K1和減少。使K1值降低的措施很多，如在電子管的柵陰極之間外接一個相當(dāng)?shù)碾娙?，其作用與極間電容作用相反，這樣就可以抵消極間電容所產(chǎn)生的影響。使減低的措施也很多，如在電子管的板極、柵極出頭處串接一個電阻，就相當(dāng)于在振蕩槽路里加了一只電阻，使此槽路發(fā)生很大的衰減。

電子管極間電容是構(gòu)成振蕩槽路的主要元件，因此，消除極間電容的直通和反饋作用，是消除自激振蕩的重要任務(wù)。

5 高頻振蕩消除電路

由上所述，消除極間電容是防止高頻振蕩的主要途徑，以下以DF100KW短波發(fā)射機(jī)為例，介紹如何利用中和電路來消除高頻振蕩的。如圖2所示。

5.1 電路特點分析

DF100A型發(fā)射機(jī)的高末級電路組成有以下特點：

高末級采用單只蒸冷式陶瓷四極管，選用四極管，可有效減少高頻震蕩。

柵極回路由L11、R18和R19組成的陷波電路以及簾柵極回路由L16、R24和R25組成的陷波電路，以防止射頻阻流圈振蕩。

采用下出汽的蒸發(fā)鍋冷卻來冷卻電子管，以減少分布電容，下出汽就是將汽水分離器移到鍋外的儲水箱中，從而減小蒸發(fā)鍋的體積達(dá)到較小分布電容的目的。

采用新型的分布型隔直電容3C35，直接安裝在電子管蒸發(fā)鍋上，盡量縮短引線電感。

采用分布型的簾柵旁路電容，其引線電感很小，有利于降低高頻寄生振蕩。

槽路電感采用三根短路棒，將線圈不用的部分短路在零磁場內(nèi)。

采用橋式中和方式，消除本波振蕩。

電子管簾柵旁路電容采用聚酰亞胺薄膜，減小引線電感。

槽路3L12為槽路π網(wǎng)絡(luò)電感，由于寄生電容的影響產(chǎn)生諧振峰，難以消除，所以在槽路電感側(cè)面加裝了3C12、3L1、3R33//3R34的LCR串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，以消除諧振峰，串聯(lián)諧振峰約為40—50MHZ。

3C36、3C37和3C38、3C39均為兩個可變真空電容并聯(lián)，由于真空電容波紋管的存在，并聯(lián)可變真空電容可能出現(xiàn)較高頻率的諧振，所以在兩個并聯(lián)可變真空電容底部分別并聯(lián)3R29//3R30、3R31//3R32各兩只100Ω無感電阻。

5.2 中和電路及中和電容的估算

DF100A型發(fā)射機(jī)采用全橋式電路來中和，中和是寬頻帶的，只有在更換了末級電子管時才需要調(diào)整。特殊的低電感的容性管座使電子管的簾柵極旁路，這將有效地保證簾柵極處于射頻地電位，維持寬帶中和并且穩(wěn)定工作。

由圖3等效電路圖中電橋平衡時，對之間相互隔離，故無直通和反作用，雖然對有反饋，但為負(fù)反饋，不形成振蕩。對于4CV100000C電子管來說，

已知：Cin=440PF，=32PF，C33=1200PF，=92PF，=120PF，=Cin-=440-120=320PF；對于國產(chǎn)高末柵盤16000PF；

因此中和電容可調(diào)節(jié)到13.72PF，實際工作中可參考此數(shù)值對中和電容進(jìn)行調(diào)節(jié)。

依據(jù)以上分析，結(jié)合實際工作，準(zhǔn)確找到發(fā)射機(jī)產(chǎn)生寄生振蕩的原因，能有效地提高發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉洪才.廣播發(fā)射新技術(shù)[M].北京：中國廣播電視出版社，2010.

[2]胡宴如.高頻電子線路[M].北京：高等教育出版社，1993.

[3]郭寶璽.大功率新型短波發(fā)射機(jī)射放技術(shù)[J].廣播電視播出技術(shù)，1999.

作者單位

國家新聞出版廣電總局602臺 西藏自治區(qū)拉薩市 850013