GW设备培训资料

1、天津海事局通信信息中心发信台GW设备原理与操作培训教程2011年11月1. GW设备概述1.1概述 所谓GW设备，是指为Globe Wireless公司的相关网络服务提供支持的相关设备。具体到发信台，即为无线信息发射设备。Globe Wireless公司开展包括海上电子邮件等多种海上通讯及计算机网络服务，其中面向船员的“GlobeCrew Kiosk”，即可以实现船员在海上收发电子邮件的功能。船员可以通过GW收发设备，实现电子邮件的有无线转换，从而使船员在任何时间和任何地点，都能够自如收发电子邮件。具体到发信台，所采用的GW设备型号为CE-5000GW-E，搭配雷神公司生产的RAY-152型收

2、发信机，能够较好的实现信息的发送功能。CE-5000GW-E是一种高质量的、单机柜封转（所有组成部分均封装于一个机柜内）的二极射频线性放大器，基于稳定而经济的陶瓷三极电子管3CX3000A7设计而成。CE-5000GW-E采用末级放大器栅极接地电路，以保证设计的简化和长期使用的可靠性。放大器采用完全的自封装结构，并使用当前所能使用的最高质量的射频和直流器件。在军事和商业用途中，CE-5000GW-E采用单个3CX3000A7三极管来连接高压和重负载电源供电，从而获得每分钟5000瓦的CW输出。1.2 名词解释：（1）线性放大器：输出信号幅度与输入信号度成正比的放大器。射频功率放大器的非线性失真

3、会使其产生新的频率分量，如对于二阶失真会产生二次谐波和双音拍频，对于三阶失真会产生三次谐波和多音拍频。这些新的频率分量如落在通带内，将会对发射的信号造成直接干扰，如果落在通带外将会干扰其他频道的信号。为此要对射频功率放大器的进行线性化处理，这样可以较好地解决信号的频谱再生问题。射频功放基本线性化技术的原理与方法不外乎是以输入RF信号包络的振幅和相位作为参考，与输出信号比较，进而产生适当的校正。实现射频功放线性化的常用技术有三种：功率回退、预失真、前馈。（2） 三极电子管：电子管，是一种最早期的电信号放大器件。电子管按其电极数的不同可分为电压放大管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管、八极管

4、、九极管和复合管等。三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。（3）电子邮件：又称电子信箱、电子邮政，它是种用电子手段提供信息交换的通信方式。是Internet应用最广的服务：通过网络的电子邮件系统，用户可以用非常低廉的价格（不管发送到哪里，都只需负担电话费和网费即可），以非常快速的方式（几秒钟之内可以发送到世界上任何你指定的目的地），与世界上任何一个角落的网络用户联系，这些电子邮件可以是文字、图像、声音等各种方式。同时，用户可以得到大量免费的新闻、专题邮件，并实现轻松的信息搜索。2. GW设备基本组成2.1 GW设备的功能结构对于发信台而言，GW设备的信息获得与处理简易流程

5、如上图所示，GW公司通过网络将用于发送的信息送到中心后，通过收发信台间的光纤链路，传输至发信台机房对应的发信机激励器上，通过激励器对信号进行放大后，在进入发信机送至天线，通过无线电向船舶用户进行发射，从而实现有线向无线的转变。2.1.1 发信机基本传输流程信号送达发信台PCM后，通过机架上的线排，将5路信号送入与之对应的激励器端，通过激励器进行信号发大和处理后，送往对应的发信机，通过发信机内的金属陶瓷三极管3CX3000A7进行第二次放大后，送往与之对应的天线，当前发信台全部采用角笼天线供GW设备发射使用。2.2 激励器功能简介GW设备均采用美国RAYTHEON公司生产的RAY 152中频-高

6、频单边带无线电台作为设备的激励器。RAY-152是一种功率为150瓦的SSB/AME高频电台，其工作频率区间涵盖1.6到29.9999Mhz，在100hz的调整范围内，接收频率范围能够从0.1到29.9999Mhz。所有的控制均通过前面板手感优秀的硅胶按钮进行，并通过显示屏显示。不存在所谓的“移动部分”例如电位器、电键开关等，所有的操作都是通过按键来进行。如果需要对激励器进行远程遥控，则需要自行安装RS-232接口。2.2.1 RAY 152 主要性能指标如下表工作频率范围发射频率：1.6到29.9999Mhz （海上）接收频率：0.1 到29.9999Mhz通道数能够存储和调用200个频道（

7、能够通过界面进行编辑）和所有195个无线电联的海上频道。频率稳定性优于10hz（在开机10分钟后）发送/接收 开关时间小于15ms频率增量100hz通道选择方式键盘输入输出模式J3E(USB)、H3E(USB)、A1A、F1B、J3E(LSB) 仅在美国可用扫描方式频道显示1到10，在停留时间通过键盘选择显示LCD温度区间30到60（-22到 140）天线阻抗50电源要求13.6VDC15%，负极接地，发射电流30A,接收电流 2A。远离罗盘距离建议远离罗盘1.5米以上。2.2.2 激励器前面板按钮介绍及使用（1）检查仪表：用于显示信号的强度、VC、IC、IA。（2）DIM按钮：用于改变面板亮

8、度。（3）LCD显示屏显示的内容：1、数字：表示频率、国际电联频道或记忆存储频道的数字选择。2、FRQ: 在数字显示屏中显示数字描述的频率。3. TX:显示发射频率。4. RX:显示接收频率。5. MODE：模式显示U=J3E-USB 单边带在美国的通信。L=J3E-LSB 仅用于在美国的接收。H=H3E调频兼容A=A1A 用于莫尔斯电报的解调，频率为800hzF=F1B 窄带直接印字电报，频移键控的中心频率为1700hz.6.显示VC:指示检查表显示功率放大器的集电极电压。满刻度为30V.IC: 指示检查表显示功率放大器的集电极电流。满刻度为30A.IA: 指示检查表显示天线电流。天线耦合时

9、满量程为10A.其他情况时满量程为3A.7. FUNC:表示FUNC键被按下且10键已经做好了准备以便输入第二个功能，包括模式选择、降低功耗、自动增益控制、开关和遥控等。8.RMT:表示电台处于遥控状态。此模式需要配备RS-232接口。9.AGC OFF:表示接收自动增益控制功能已经关闭。10.RDC:表示发射功率的包络峰值降低到约50W。11.REF:表示发射功率异常。12.TUNE:表示天线耦合器的调节功能已经开启并且正在运行。13.TX DSBL:表示频率选择“和/或”模式，传输受到了抑制。14.ALM:表示无线电话警报发生器工作。15.ITU: 表示收发器是在国际电联通道选择模式。16

10、.CH:表示显示的数字描述ITU频道或内存内记忆的频道的数量。17.MR:表示收发器正工作在一个内存存储的频率和模式中。18.SCAN:表示电台处于扫描模式。19.SQ:表示静噪功能被启动。闪烁表示扬声器被关闭。（4）“MTR”能够循环选择检查表显示的条件是：VC、IC或Ia.（5）NB激活噪声抑制电路，从而消除噪声干扰，可循环选择以下模式：NB 0-噪声抑制器关NB 1-噪声抑制器开，模式为1NB 2-噪声抑制器开，模式为2（6）LSN/TXpush-on/push-off开关，用来给操作人员呼叫海岸电台，使用一个双工通道用来监听其他船舶的发射频率。这允许操作员监控频率，从而防止他在调用海岸

11、电台的过程中受到其他船只的干扰。（7）SCAN激活RAY 152 的扫描模式。这种控制模式被用来扫描1到10频道。如果一个频道未被列入，它将会被忽略。通过以下按键，可以把在每个通道上的停留时间设定在0.1秒到16秒之间。如果一个新设定的驻留时间没有被键入，则停留时间还是按照原来的设定。停止扫描功能可以通过以下按键操作：*按“SCAN”键*按麦克风上的PTT键*按“2182”键在扫描模式中按“LSN/TX”键，被扫描的全双工通道的发射频率将会受到监视。（8） 键盘A09 数字输入频率、“站”、或ITU的信道数BAE 国际电联分类的船对船单工频道。与“ITU”键一起按时，自动进入通道。CENT:进

12、入键盘选择。DCLR:清除键盘输入错误。EMW:在一个选定的内存“站”上写入频率。想要删除存储器内“站”的信息，需要同时按“MW”和“CLR”。FFUNC:激活第二功能表示在十个键的左上角。l “FUNC” “USB”-选择 USB 模式.l “FUNC” “LSB”-选择LSB模式.l “FUNC” “H3E”-选择H3E模式.l “FUNC” “A1A”-选择A1A模式.l “FUNC” “F1B”-选择F1B模式.所选的模式显示在显示屏上。与之类似，如降低功率输出的开关、AGC的开关、遥控的开关或扬声器的开关都是能够通过按以下键来实现控制的。“FUNC” “RDC”-降低功耗开关。l“F

13、UNC” “AGC”-AGC 开关l“FUNC” “RMT”-远程控制开关l“FUNC” “SP” 扬声器开关。情况也会在显示屏上显示。G.“TUNE”：激活AC 152天线耦合器的自动调整功能。(9) OFF：当与“PWR”同时按下时，电源关闭。(10) PWR: 当按下时，电源启动。(11) ALM: 同时按下“ALM”和“2182”将启动报警，电台自动调整到2182kHZ 的H3E模式上，用大约45秒来发射一个报警信号。此类告警的中止可以通过按下麦克风上的PTT开关，也可以通过按键盘上任意按键除了“OFF” “PWR”，或者通过关闭电源。“ALM”单独按下时，设备处于测试模式，并通过扬声

14、器输出报警信号。(12) 2182:按下此键之后，收发器立即转变为单纯的国际长途电话，其处于J3E-USB模式的遇险安全频率2182kHz上。(13） RF: 按下后，在液晶显示屏上显示接收机的射频增益等级（0100）需要控制增益等级或者调整接收机灵敏度时，可以在显示屏益等级时，通过和按键进行调节。当这个按键被释放时，显示屏恢复原先的显示。(14) A 直接频率模式按下这两个能够在液晶显示屏上增加或减少频率。按住这些键时会出现持续的增加和减少。B存储器站点模式（1） 在液晶显示屏上显示内存站的频率当键被用来上下调节时，在LCD显示屏上直接显示频道的频率。频率以100hz为基本单位增减，同时在显

15、示屏上进行显示。（2） 在液晶显示屏上显示内存站的号码当显示屏上显示内存站号码时，按这些键能够对其进行增加或递减。C.ITU 通道模式（1）在液晶屏上显示ITU频道的频率当键被用来上下调节时，在LCD显示屏上直接显示频道的频率。 按住上下键可以使频道持续发生变化。（2）在液晶屏上显示ITU频道。当键被用来上下调节时，在LCD显示屏上直接显示频道的编号。 按住上下键可以使频道持续发生变化。D. 与“RF”键相结合当液晶屏显示RF增益水平时，可以通过上下键进行调节。当这些键被释放时，液晶屏显示的内容恢复到之前的状态。E. 与“SQ”键相结合当液晶屏显示静噪等级时，可以通过上下键进行调节。当这些键被

16、释放时，液晶屏显示的内容恢复到之前的状态。(15)SQ当“SQ”按下时，液晶屏显示静噪等级（0-100）。此时，按or能够对静噪等级进行调节。当这些键被释放时，液晶屏显示的内容恢复到之前的状态。(16) ITU在记忆站模式和ITU通道模式间进行切换。A. ITU通道显示：在ITU 模式中按下“ITU”键，先前选择的记忆站将被选择并显示器数字编号。B. 记忆站显示： 在记忆站模式中按下“ITU”键，先前选择的ITU 频道将被选择并显示ITU频道号。C. 直接频率模式： 在直接频率模式中按下“ITU”键，先前选择的ITU 频道将被选择并显示ITU频道号。（17）FRQ/CH导致频率和ITU通道记忆

17、站编号在液晶屏上交替出现。在预期水平时，这个键失去作用。（18）VOL、VOL 扬声器音频调节，可根据操作者喜好进行调整。按住相应按键以达到预想水平。(19) CLAR、CLAR 调节接收频率，在200hz范围内以10hz为单位进行调节。此澄清频率调整用于使接收到的单边带信号达到最大的清晰度。此键按下后，液晶屏显示澄清频率。当键按下时，频率随之改变。当键被释放时，频率恢复到先前显示的内容。(20) PHONES此接口用于连接耳机，当耳机连接后，外部扬声器处于静音状态。(21) MIC用来连接麦克风。（22）麦克风选择开关允许选择正常（OFF）或降噪模式（ON）,便于在嘈杂的环境下使用。（24）

18、 麦克风PTT开关控制发射，按住PTT开关，通过麦克风传输语音信息。释放按键用来接听信息或者监听。2.2.3 激励器外部接口简介1.RS-232当选择安装RS-232接口时，才处存在接口. 它的作用是通过RS-232接口来实现对RAY 152 激励器的遥控。2.FUSE保险丝2个20A保险丝并联使用。3.SOURCE电源接头通过2米的电源线与船舶提供的电源相连接.。电池的正极 () 被连接在引脚1和引脚2上 , 负极被连接在引脚4和引脚5上。4.ACCESSORY配件此接口用于连接激励器其他外设配件。5.ANT COUPLER天线耦合此端口用于连接从天线耦合器AC152到激励器RAY152的控

19、制线缆。6.LINEAR AMP线性放大器此端口用于连接到线性放大器的控制电缆。（即到发信机的连接）7.KEY键莫尔斯电键插孔. 当工作在A1A模式时, 在此插孔连接莫尔斯电键。8.RX ANT IN天线发射输入RAY152用来接收天线的输入信号。当使用两副天线分别用作发射和接收时, 将接收天线插入此插孔。9.RX ANT OUT天线发射输出 外部接收机用来获得天线的输出信号。当被连接时 , RAY152天线被转换到 了一台外部接收机上.10.EXCTR OUT激励器输出接口 .最大值不超过0.5 Vrms(电压的均方根值) 可以被用于 连接一个 50 ohm（欧姆） 的负载。11.SP外部扬

20、声器接口。当被用于连接外部扬声器时，内部扬声器停止工作。最大功率不超过3w，可以被用于连接一个 4 ohm（欧姆）的负载。12.OVEN ON/OFF此开关用于控制内部电源实现为控制合成参考振荡器提供支持的内部晶振炉的控制。当开关为ON时,电源始终在为炉供电，从而保证开机时能够获得稳定的频率 。当开关OFF时,启动电源后至少需要十分钟准备时间, 以确保运行电台前保持频率的稳定。13.GND这个螺柱提供了一个方便的接地。14.ANT提供同轴电缆连接。一个 PL-259 超高频电缆连接器。2.2.4 激励器简单操作介绍1.直接输入频率（1） 将板键从ON状态打到OFF状态。（2） 输入以下频率 1

21、6460.0khz液晶屏显示为（3）按下ENT键。（4）重复（2）、（3），再次输入数字，按ENT确定。（5）将板键从OFF状态打到ON状态。2. 调整工作模式（1）将板键从ON状态打到OFF状态。（2）按FUNC键。（3）按下F1B 5/A 键。（4）液晶显示屏显示中的MODE变为F.（5）将板键从OFF状态打到ON状态。3.激励器自测信号（1）将板键从ON状态打到OFF状态。（2）按下TUNE键。（3）观察激励器指示表的信号输出。（4）观察发信机表1的输出。（5）按下TUNE键，恢复成测试前状态。（6）将板键从OFF状态打到ON状态。2.3 3CX3000A7金属陶瓷三极管2.3.1 3C

22、X3000A7金属陶瓷三极管简介2.3.2 末级功放管常见问题（1）栅极（灯丝）短路：这种性质的损坏可能引起在没有打键的情况下，出现板极电流。这类问题的另一种表现是在栅流表上出现负栅流，要解决这个问题，需要更换末级电子管。（2）板极短路：这种性质的故障将引发断路器的烧毁。其他的高压短路也能引起同样的表现。此时，过流保护电路将发挥作用。（3）输出低：末级管能够持续稳定的工作很多年，但是如果在非谐振的条件下工作，末级管的工作特性将会下降，最终使得末级管不能继续推到放大器工作于全功率状态。（4）板流过大：它通常导致管子烧坏，此时只能换掉烧掉的管子。此类故障的出现，表明静态电流偏高或短路引起电路断路器

23、损坏。3. GW设备的基本操作如图所示，GW发信机的前面板包含仪表显示、操作及复位开关、旋钮和告警指示灯几大部分。（1）STAND BY（黄色）按钮：代表灯丝供电。（2）OPERATE（红色）按钮：代表给管子加高压。（3）VSWR、O/L、AIR告警指示灯：分别代表失谐告警、过载告警和风机告警。（4）仪表按顺序分别显示为发射功率：信号的发射功率，数值越大则信号越强。反射功率：信号反射回发信机的功率，数值越大代表信号损耗越大。输入功率：输入信号的功率，数值越大，代表原始信号强度越大。静态电流：末级功放管阴极的电流，代表末级功放管是否处于正常工作状态。板极电流：末级功放管板极的电流，数值越大，代表

24、放大后的信号越强。（5）TUNE13旋钮：用来调谐，增大发射功率，减小反射功率。（6）INPUT TUNE 旋钮：用来调节输入功率。发信机前面板视图为了使发信机处于最佳的工作状态，应该遵循以下顺序对发信机进行调节。（1）接通电源后，按STAND BY黄色按键，调节INPUT TUNE的三个旋钮，使表3的数值尽可能达到最大。（2）按下operate红色按钮，调节TUNE13这三个旋钮，观察表1和表2，要求使表1尽可能大而表2尽可能小，寻找一个最理想的状态，使其发射功率达到最大而反射功率最小。4.GW设备的维护保养4.1 维修思路分析GW设备本身结构并不复杂，整个发信业务的工作模块主要包括以下几个

25、部分：激励器及其供电设备、发信模块本身、发信机内的配套辅助设备和发信天线，下面的分析流程图针对常见的几点故障做出了说明。4.2 维修案例案例（1）故障现象：开机加高压后，表5无电流显示。维修过程：经检查，激励器端信号输出正常，信号已经正常传输到功放部分。由于表5显示的是板极电流，所以针对功放模块进行了检查，发现灯丝线圈出现损坏，表现为表面涂层脱落和碳芯断裂，造成本应加在末级功放管阴极的灯丝电压未能加上，功放管没有正常工作，从而造成故障。解决方法：更换损坏的灯丝线圈。案例（2）故障现象：发信机按“operate”键无法正常加高压或高压加上后，无故掉高压。维修过程：检查激励器输出，如信号输出正常，

26、则信号已经传输到发信机。检查发信机功率放大部分和电源部分。有可能造成此种故障的可能性较多，针对功放部分，可以重点检查灯丝接线柱及供电线圈部分，这些部位的损坏或者虚接都有可能造成高压加不上或者掉高压的情况。根据情况跟换损坏的部件，并对连接部位进行适当的清洁处理，往往能够起到很好的效果。有些时候，更换性能下降的末级功放管也能起到较好的效果。针对电源部分可能出现的问题，应该重点检查高压继电器的吸合是否良好及电源板上的电阻电容是否有所损坏。某些情况下，由于末级功放管的性能下降有可能造成管子的击穿，这个时候就极易损坏电源板上的电子元件，根据观察，更换损坏的电子元件，通常能够很好的解决此类故障。解决方法：更换损坏的灯丝接线柱和线圈、更换损坏的电阻和电容、更换末级功放管。案例（3）故障现象：开机并加上高压后，无发射信号或者发射信号偏低。维修过程：此时，可先检查激励器及线排，如果线排出现虚接或者脱落，则需对