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一、引言

目前我臺(tái)所有主機(jī)均使用意大利RVR電子有限公司生產(chǎn)的新一代RVR TX10000型10kW調(diào)頻水冷發(fā)射機(jī)，而發(fā)射機(jī)都是采用一個(gè)-3dB合成器把兩個(gè)5kW功放模塊的功率合成10kW的發(fā)送設(shè)備。發(fā)射機(jī)在長(zhǎng)期使用過程中，一些功放模塊也逐漸出現(xiàn)各種故障，經(jīng)常需要更換備份功放模塊，但為了使兩個(gè)5kW功放模塊合成后輸出功率最大不平衡功率最小，就要進(jìn)行相位調(diào)整。本文就相位調(diào)整的相關(guān)知識(shí)，分析了-3dB合成器的工作原理，并結(jié)合更換功放模塊實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相位調(diào)整的必要性進(jìn)一步分析總結(jié)，供同行參考。

二、-3dB合成器的工作原理

-3dB合成器的工作原理圖如圖1所示。

圖1 -3dB合成器的工作原理圖

從圖1可知，-3dB合成器有輸入端1、輸入端2、合成端3和不平衡功率吸收負(fù)載端4,不平衡功率吸收負(fù)載端4通常接50歐電阻R 。從電磁波傳輸原理以及-3dB合成器的物理結(jié)構(gòu)看，-3dB合成器的工作原理是：當(dāng)從1端口輸入相位為00功率為P的信號(hào)，2端口輸入相位為-900功率為P信號(hào)時(shí)；端口3就會(huì)獲得相位為00功率為2P的合成信號(hào)，而端口4無(wú)信號(hào)輸出，這是從理想條件下得出的結(jié)論。也就是說要端口3獲得功率為2P的合成信號(hào)，而端口4無(wú)信號(hào)輸出；必須要滿足條件：1端口和2端口輸入的信號(hào)必須是幅度相等、相位差為900 。如果不滿足上述條件，則端口3獲得的功率是小于2P的，且端口4會(huì)有不平衡功率輸出。

根據(jù)電磁波傳輸原理，當(dāng)頻率為f（波長(zhǎng)為λ）的信號(hào)通過一定長(zhǎng)度的同軸電纜時(shí)，信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一定的相移；最典型的應(yīng)用就是信號(hào)通過?λ長(zhǎng)度的同軸電纜時(shí)，信號(hào)會(huì)產(chǎn)生滯后900的相移。當(dāng)頻率為f的信號(hào)經(jīng)過由電感、電容組成的放大器時(shí)，信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生一定的相移。

三、RVR10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)功率合成原理

我臺(tái)RVR TX10000型10kW調(diào)頻水冷發(fā)射機(jī)就是利用上述原理來進(jìn)行功率合成的，該發(fā)射機(jī)功率合成原理如圖2所示。

圖2 RVR TX10000型10kW調(diào)頻水冷發(fā)射機(jī)功率合成原理圖

從圖2可以看出，激勵(lì)器輸出的信號(hào)經(jīng)2分配器得到兩路相位相同的等幅信號(hào)P1和P2，P1通過5kW功放1放大后得到信號(hào)P3 ，P2通過5kW功放2放大后經(jīng)?λ同軸饋管傳輸?shù)玫脚cP3相位相差900的信號(hào)P4 ，P3和P4經(jīng)過-3dB合成器進(jìn)行功率合成得到大功率的信號(hào)P5 ，而不平衡輸出端口P6的功率為零。

四、更換5kW功放模塊相位調(diào)整的必要性和方法

（一）更換5kW功放模塊相位調(diào)整的必要性

RVR TX10000型10kW調(diào)頻水冷發(fā)射機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，當(dāng)兩個(gè)5kW功放模塊的其中一塊出現(xiàn)故障不能正常工作時(shí)，就要更換上工作正常的5kW備份功放模塊。雖然都是5kW功放模塊，即使電路一模一樣，但由于電子器件和制作精度的離散性，使得不同5kW功放模塊對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的相移也是不同的，為了保證輸入到-3dB合成器的兩路信號(hào)P3和P4的相位差為900，必須在更換5kW功放模塊后進(jìn)行相應(yīng)的相位調(diào)整。

那么怎樣在更換5kW功放模塊后進(jìn)行相應(yīng)的相位調(diào)整呢？我們可以利用射頻信號(hào)通過一定長(zhǎng)度的同軸電纜時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定相移的原理來進(jìn)行相位調(diào)整。由于兩個(gè)5kW功放模塊與-3dB合成器是硬饋管（50歐）連接不便改變其長(zhǎng)度，所以選擇改變5kW功放模塊輸入端軟電纜線（50歐）的長(zhǎng)度來進(jìn)行相位調(diào)整。

我們可以利用監(jiān)測(cè)50歐吸收負(fù)載端不平衡功率P6的大小來進(jìn)行相位調(diào)整。嘗試改變新?lián)Q上的5kW功放模塊輸入端軟電纜線的長(zhǎng)度，使得50歐吸收負(fù)載端的不平衡功率P6最小,這時(shí)P3和P4的相位差接近900，合成功率P5得到最大功率，此時(shí)功率合成效率為最高。

（二）更換5kW備份功放模塊時(shí)相位調(diào)整的方法

在實(shí)踐中，我們更換過多個(gè)頻率發(fā)射機(jī)的5kW功放模塊，方法總結(jié)如下：

1.更換功放，調(diào)整相位有兩個(gè)辦法，一是調(diào)5kW功放輸入微動(dòng)電容，但這個(gè)辦法用多了容易引起電容量因接觸不良改變，導(dǎo)致相位不平衡。二是準(zhǔn)備多根長(zhǎng)度不一射頻線，加長(zhǎng)或減短功放的輸入線，這個(gè)方法簡(jiǎn)便，我們用得最多。圖3為我們準(zhǔn)備各種規(guī)格的射頻線。

2.調(diào)整相位時(shí)，不能馬上加到正常輸出功率來調(diào)，有兩個(gè)原因，一是兩個(gè)功放不匹配，功率加不上，另外就算加上功率，因相位不平衡，吸收負(fù)載吸收功率過大，發(fā)射機(jī)很關(guān)機(jī)保護(hù)。

圖3 各種規(guī)格的射頻線

3.先開小功率，選擇合適長(zhǎng)度的功放輸入線，使不平衡功率指示較小，再加大功率到正常播出功率，這時(shí)不平衡功率可能增大也可能減小，若減小，則選擇的輸入線長(zhǎng)度合適，若增大則要更換輸入線長(zhǎng)度再試。關(guān)于增大功率，不平衡功率反而減小的原因，除相位平衡外，另一原因是當(dāng)調(diào)到正常播出功率時(shí)，因先前系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)，在此輸出功率時(shí)兩個(gè)功放輸出相差不大。而小功率時(shí)，兩個(gè)功放輸出相差較大，故不平衡功率也大。

五、結(jié)束語(yǔ)

在科技高速發(fā)展的今天，各臺(tái)站技術(shù)維護(hù)的方法有多種多樣，只有在全面掌握設(shè)備原理和流程的同時(shí)，不斷探索和總結(jié)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，才能在設(shè)備維護(hù)搶修中快速準(zhǔn)確地判斷故障部位，減少處理故障時(shí)間，從而提高臺(tái)站人員技術(shù)維護(hù)水平，保障安全播出能力。