王寶全

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心610臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

引言

電壓駐波比是駐波波腹處的電壓幅值與波谷處的電壓幅值之比，阻抗是否匹配的主要表征，理想狀態(tài)下電壓駐波比為1，表示阻抗完全匹配，而在實(shí)際工作中電壓駐波比是不可能為1 的，有一部分電波被反射回來，反射回來的電波會變成熱量，表現(xiàn)為系統(tǒng)的升溫。想要使發(fā)射機(jī)正常工作，電壓駐波比應(yīng)保持在1.35 以內(nèi)，如果駐波比過大，則會燒壞發(fā)射機(jī)功放模塊，或?qū)е掳l(fā)射機(jī)自我保護(hù)降功率甚至直接關(guān)機(jī)。電壓駐波比受自然環(huán)境變化影響也比較大，每當(dāng)季節(jié)變換時(shí)，應(yīng)對發(fā)射機(jī)末級匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)試，以滿足發(fā)射機(jī)的阻抗匹配，在日常工作中要對電壓駐波比進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。發(fā)射機(jī)駐波比指標(biāo)主要有天線電壓駐波比和帶通濾波器電壓駐波比兩部分組成，其工作原理和調(diào)試方法基本一致，本文主要以天線電壓駐波比為例進(jìn)行簡要介紹。

1 天線電壓駐波比檢測原理

天線電壓駐波比是通過帶通濾波器和T 型阻抗網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行采樣，把天線電壓采樣的電壓量和電流采樣的電壓量輸入T2 變壓器進(jìn)行比較，然后通過VD1 和VD2 全波檢波輸出。檢波輸出的檢測信號通過電壓比較器進(jìn)行報(bào)警門限檢測，天線阻抗匹配時(shí)，電壓比較器輸出為高電平，天線阻抗不匹配時(shí)，電壓比較器輸出為低電平，通過與門和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路實(shí)現(xiàn)關(guān)功放和降功率動作，并進(jìn)行三類故障顯示，其原理如圖1 所示。

圖1 天線電壓駐波比檢測電路

1.1 天線負(fù)載電壓取樣

天線負(fù)載電壓取樣是在帶通濾波器的輸出和T 型阻抗網(wǎng)絡(luò)之間用電容C3 和C4 分壓取樣，天線取樣電壓為：

當(dāng)T 阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出阻抗匹配，調(diào)幅度m=0，輸出10kW 載頻功率時(shí)，打開18 個(gè)大臺階功放，帶通濾波器輸出載頻基波電壓有效值為732V，天線電壓有效值為10V 左右。加音頻正、負(fù)半周調(diào)制時(shí)，隨著打開和關(guān)閉功放數(shù)的增加，帶通濾波輸出電壓同比增加或減小，天線電壓取樣也同比增加或減小，取樣電壓平均值不變，和載頻功率時(shí)一樣。

1.2 天線負(fù)載電流取樣

天線負(fù)載電流取樣由變流器N1 次級線圈套在帶通濾波輸出至T 阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入之間的取樣，10kW 載頻時(shí)變流器N1 初級基波電流有效值為14.6A。設(shè)計(jì)變流器N1 次級線圈匝數(shù)和并聯(lián)電阻R1、R2 的大小，使T 阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出匹配時(shí)，變流器N1 次級電流I 在R1 和R2 并聯(lián)電阻上產(chǎn)生的電壓和天線電壓取樣值一樣大。將此電壓送到天線駐波比監(jiān)測變壓器T2 初級下端，使T2 初級線圈兩端的電壓同幅度、同相位，初級線圈中無電流流過，次級沒有感應(yīng)電壓，發(fā)射機(jī)正常工作。同樣，加音頻正、負(fù)半周調(diào)制時(shí)，射頻電流同比增加或減小，射頻電流取樣也同比增加或減小，電流取樣轉(zhuǎn)換的電壓平均值不變，和載頻功率時(shí)一樣。

當(dāng)T 阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出不匹配時(shí)，變壓器T2 初級線圈兩端的電壓幅度和相位產(chǎn)生偏差，變壓器T2 的初級線圈中有電流流過，變壓器T2 的次級感應(yīng)出電壓，經(jīng)VD1 和VD2 全波檢波輸出的正電壓輸入到天線駐波比保護(hù)比較器N1 的反向端，N1 反向端的電壓大于同相端門限電壓，比較器輸出低電平，通過與門N3 輸出到調(diào)制編碼板自己關(guān)功放和下降沿觸發(fā)帶通濾波駐波比檢測電路單穩(wěn)態(tài)N4 的A 輸入端，輸出19ms 低電平串到顯示板進(jìn)行多次關(guān)功放和降功率積分，觸發(fā)降功率單穩(wěn)態(tài)，降功率單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Q端輸出高電平到控制板降功率，并在顯示板鎖存帶通濾波三類故障顯示。

2 駐波比調(diào)試方法

2.1 天線電壓駐波比調(diào)試方法

天線電壓駐波比和帶通濾波器電壓駐波比在發(fā)射機(jī)安裝時(shí)需進(jìn)行調(diào)試，在更換A27 輸出檢測板后也需要調(diào)試，在調(diào)試過程中使用的儀器主要是雙蹤示波器。首先，將示波器A 探頭接A27 輸出檢測板的TP2 測試端，S2 置于CAL，發(fā)射機(jī)功率開啟到10 千瓦，然后按住開關(guān)S3，正向和反向調(diào)節(jié)電容C13，用示波器觀察，使顯示的波形幅度為最小，在調(diào)整C13 的過程中主要通過并聯(lián)電容S12 進(jìn)行調(diào)整。其次，將A27 輸出檢測板的開關(guān)S2 撥回到NORMAL 位置，示波器B 探頭接A27 輸出檢測板TP1 測試點(diǎn)，將L4 設(shè)置在中間位置，使用開關(guān)S4 選擇不同電容，使兩個(gè)輸出波形的相位最為接近。然后調(diào)節(jié)電容C15 使兩個(gè)輸出波形幅度達(dá)到完全相同，再調(diào)節(jié)L4 使兩個(gè)輸出波形的相位一致。此時(shí)測量輸出檢測板A27 的TP8 測試點(diǎn)，電平近似于零，面板表天線零位指示應(yīng)為零。

2.2 帶通濾波器電壓駐波比調(diào)試方法

帶通濾波器電壓駐波比調(diào)試方法與天線電壓駐波比類似，首先將示波器A 探頭接A27輸出檢測板的TP4，開關(guān)S2 置于CAL 位置，按住開關(guān)S3，使發(fā)射機(jī)功率開到10 千瓦，此時(shí)正向和反向調(diào)節(jié)電容C27，使示波器顯示的波形幅度為最小。然后將A27 輸出檢測板開關(guān)S2撥回到NORMAL 位置，用示波器B 探頭接輸出檢測板A27 的TP3 測試點(diǎn)，然后用開關(guān)S6 選擇電感L12 到L15 中的任何一個(gè)，使兩個(gè)輸出波形的相位最為接近。最后調(diào)節(jié)電容C29 使兩個(gè)輸出波形的幅度相同，調(diào)節(jié)開關(guān)S6 中的電感，使兩個(gè)輸出波形的相位一致。此時(shí)測量輸出檢測板A27 的TP7 測試點(diǎn)，電平近似于零，面板表帶通濾波器零位指示應(yīng)為零。

3 常見故障

故障一：發(fā)射機(jī)開機(jī)，天線駐波比故障燈變紅，發(fā)射機(jī)自動降功率。

故障分析：出現(xiàn)該故障時(shí)首先檢查發(fā)射機(jī)天線零位大小，若天線零位比較大，推斷故障點(diǎn)為發(fā)射機(jī)末級槽路與調(diào)配網(wǎng)絡(luò)不匹配導(dǎo)致，檢查發(fā)射機(jī)末級槽路和調(diào)配網(wǎng)絡(luò)中的電容和電感線圈是否損壞，若有損壞，更換損壞的元器件。用網(wǎng)絡(luò)分析儀重新調(diào)整發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)和天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，使其為50Ω阻抗匹配，若元器件均正常，則需要用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量輸出阻抗值，調(diào)整至50Ω匹配值。

故障二：發(fā)射機(jī)工作正常，手動駐波比檢測亮紅燈。

故障分析：駐波比保護(hù)主要包括發(fā)射機(jī)自動駐波比檢測與手動駐波比檢測，開低壓后發(fā)射機(jī)會進(jìn)行自動駐波比檢測，手動駐波比檢測根據(jù)需求可手動檢測。發(fā)射機(jī)工作正常，說明駐波比未出現(xiàn)異常，所以把故障點(diǎn)鎖定在手動駐波比檢測電路上，通過檢查電路排除故障。

故障三：發(fā)射機(jī)工作正常，天線零位高。

故障分析：發(fā)射機(jī)工作正常，可以判定駐波比檢測正常，用網(wǎng)絡(luò)分析儀測發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)和天線調(diào)配網(wǎng)絡(luò)輸出阻抗是否為50Ω，若為50Ω，則需要調(diào)整輸出檢測板，使天線零位測試點(diǎn)的相位和幅度一致，調(diào)整后天線零位變?yōu)榱恪?/p>

結(jié)語

通過對發(fā)射機(jī)天線電壓駐波比和網(wǎng)絡(luò)電壓駐波比原理的分析和調(diào)試，加深了對發(fā)射機(jī)和天饋線駐波比的認(rèn)識，對其調(diào)試方法的掌握也有助于以后的維護(hù)工作，從而為廣播電視傳輸提供安全保障。