DAM-10kW中波发射机驻波故障电路剖析与检修

DAM10kW中波发射机驻波故障电路剖析与检修摘要：DAM中波发射机具有集成化程度高、工作效率高、性能稳定、故障率低的特点，因而在国内各中波发射台广泛使用。由于安装调试不到位、天馈线受环境影响而引起阻抗变化以及调配网络元器件质量等诸多原因，会经常性的出现天线驻波和滤波器驻波故障。本文对DAM10kW中波发射机驻波故障的检测原理进行剖析，并提出了相应的维修方法，旨在为中波发射台同行的维修实践提供借鉴。关键词：DAM10kW中波发射机；驻波故障；检测原理；维修方法1驻波故障的检测原理1.1电路的组成和检测原理如图1所示，DAM中波发射机的驻波故障检测电路包括：天线零位取样电路、滤波器零位取样电路、天线零位取样调谐网络、滤波器零位取样调谐网络、天线零位门限设置和驻波测试电路、滤波器门限设置和测试电路、天线驻波故障处理和显示电路、滤波器驻波故障处理和显示电路。天线原理：当发射机的滤波网络或者天馈线阻抗异常时，会引起较大的反射功率，反射功率越大，发射机的工作效率越小，当反射功率超过一定的限度时，发射机将无法开启，更有甚者，可能会造成发射机功放部分的功放器件损坏。为此，发射机设置天线零位和滤波器零位超限保护电路。当天线零位或滤波器零位越限时，发射机将产生降功率操作，降低发射机的输出功率，发射机将继续工作于降功率之后的安全功率等级上。如果零位偏离太大，或者带通滤波器和天线都有驻波检测信号时，发射机将产生关功放信号，避免功放部分因不堪重负而损坏功放器件。如果驻波故障瞬间产生，比如天馈线系统突遭类雷电侵袭，天馈线阻抗瞬间大幅度变化，发射机将产生一个射频激励切换信号。送到射频振荡板（A17）上，用于射频激励切换，保证振荡频率与阻抗变化的一致性，避免大批量损坏功放器件。图图1驻波故障检测电路组成方框图1.2检测电路分析DAM中波发射机天线零位检测和滤波器零位检测电路组成结构相同，图2为滤波器零位取样和检测电路原理图，电路分析如下：滤波器驻波比检测器取样电流从X3-6处进入检测器；取样电压从X1-9输入到检测器，两者一并送到由C27-C31、C50、C52、C53、C54、L7、L11-L15诸多元件组成的本机工作频率并联谐振电路，通过拨码开关可调整并联电容和电感的大小，使谐振网络的谐振频率与发射机工作频率一致，目的是让采样信号顺利通过谐振网络。在滤波器零位正常的情况下，滤波器取样电压与取样电流幅度一致，相位相反，因而在高频变压器T3的次级两线圈输出的电压大小相同，但相位相反，经二极管VD12、VD13整流后的电压为零或者很小，比较器N4的5脚电压低于4脚的参考电压，N4的11脚保持正常的低电平。当滤波器阻抗发生变化时，取样电压和取样电流的大小发生变化，也就是说高频变压器T3次级两个线圈感应的电压大小不再一样，经二极管VD12、VD13整流后的电压将会增加，当N的5脚电压大于4脚电压时，比较器N4的11脚输出故障高电平，此高电平信号送到滤波器零位故障处理和显示电路，发射机做降功率处理、关功放处理。比较器N44脚电位器R9可调整参考电压的大小，一般10kW发射机滤波器零位参考电压为2.30V，也可以根据情况小幅度调整。开关S5为输出检测板上滤波器保护电路自测开关，当按下S5时，+5V电压直接加在N4的5脚，相当于一个滤波器零位故障，通过自检开关可以检测驻波故障保护电路是否正常。三极管V9和电阻R16组成滤波器零位和天线零位外部检测电路，检测按钮在发射机面板上，其作用与输出监测板上的S5相同。图图1驻波故障检测电路组成方框图2驻波故障的产生原因与维修2.1驻波故障的常见原因2.1.1滤波器驻波故障原因滤波器驻波故障的常见原因有：发射机输出网络调谐不当；滤波器和输出调谐网络有电容、电感参数变化或损坏；高压槽路有漏电、打火、烧焦的部位；滤波器零位保护门限值设置的太低或处于临界状态，以上原因都会造成驻波故障。2.1.2天线驻波故障原因众所周知，发射机的输出网络和天馈线匹配网络都是高电压、大电流条件下工作，特别是发射天线和调配网络，工作环境恶劣，四季更替会引起天线阻抗变化，风、雨、雷、电、云、雾也会引起天馈线阻抗短时间内大幅度变化。天馈线匹配网络调配不合理、冗余量不够、元器件性能不稳定、网络线圈打火、连接点接触不好、绝缘材料性能下降、输出馈管漏气、进水、短路、断路，都会造成整个天馈线系统的阻抗不稳定。2.2驻波故障的维修2.2.1驻波故障的快速判断滤波器零位和天线零位变化引起的驻波故障都有一定的规律可循，如果是由于自然环境的变化引起的驻波故障，比如发射场区突发暴风骤雨、雷电侵袭、阴云、雾霾笼罩，这些因素造成的驻波故障都是短暂的，等环境恢复正常以后故障就会消失。对于外部环境、外供电等都在正常情况下，发射机出现硬性驻波故障，就需要对故障原因进行快速判断。DAM中波发射机滤波器驻波比和天线驻波比各有一套完整的信号检测、故障处理和显示电路，当出现驻波故障时，如果发射机能在一定功率下工作，可通过观察发射机面板上多用表上的滤波器零位电压和天线零位电压的大小来判断大致故障部位。如果天线零位和滤波器零位都偏大，说明是天馈线系统有故障；如果只有滤波器零位偏大，那么故障应该在滤波器上面；如果多功能表上滤波器零位和天线零位都正常，而发射机出现驻波保护故障，那么故障有可能出在驻波故障检测电路和故障处理显示电路。如果不定期出现短时间内出现驻波故障，说明发射机输出网络和天馈线匹配网路有接触不良和打火现象。2.2.2驻波检测与维修当出现驻波故障时，可以通过测量驻波故障原理图流程上面的关键点来判断大致故障点。滤波器和天线驻波故障反应在电路上的关键点分别是门限设置和比较电路N4和N1的输出端，如果比较器的输出端为高电平，故障应在发射机功率合成、滤波输出网络，天馈线匹配网络和它们对应的检测取样电路；如果比较器输出端为低电平，那么故障肯定在比较器之后的各自的故障处理和显示电路。在检修驻波故障时，如果本频率有主备机的话，可通过切换设备将天馈线系统切换至备机上，如果备机表现同样的故障现象，说明故障在天馈线系统，可对天馈线系统各级阻抗进行脱机测量，具体测量方法是：脱开发射机输出端，向天馈线一方测试阻抗，或者脱开调配网络的输入端，向天线方向测量测试阻抗，或者脱开调配网络与天线的馈线点，直接测量天线阻抗并与原始数据进行对比，通过上述测量，基本可以确定大致故障点。然后再针对性的进行检查处理。3结束语多年的维修实践表明，DAM中波发射机故障多发生在天馈线调配网络，一般是匹配网路电容受热损坏，电感连接件发热、打火造成接触不良；天线阻抗