梅楠
【摘 要】本文介紹并分析了DF100KW短波發(fā)射機雜音的查找及處理。
【關(guān)鍵詞】環(huán)形調(diào)制板;功率模塊控制板;故障處理
通常在解決發(fā)射機雜音時,可根據(jù)檢測出的雜音頻率為分析判斷的依據(jù),去解決處理。如檢測出的雜音頻率為1~2kHz,則一般是由于PSM變壓器制作工藝不佳,48個次級繞組位置不同、漏感不同造成各功率模塊輸出電壓不一致導致的雜音。頻率為補償脈沖頻率(約70 kHz)被循環(huán)模塊分頻的頻率,即雜音頻率=70kHz(補償脈沖頻率)÷48(模塊數(shù))=1.46kHz。這種雜音可采用改變模塊循環(huán)順序辦法解決,一般都能取得較好效果;檢測出的雜音頻率為20kHz~30kHz成份,一般是由于高末級簾柵調(diào)制解調(diào)器的濾波度不夠造成。解決的辦法是加裝或改進濾波器的特性;檢測出的雜音頻率為50~100Hz成份,一般多為高末級燈絲寄生調(diào)制造成。解決的辦法是調(diào)整好鎮(zhèn)噪電路板即可。
某大功率PSM發(fā)射機調(diào)試中,在改善了各組整流電源的紋波系數(shù)后,功率開關(guān)模塊不循環(huán)工作時,整機雜音-55dB左右,而功率開關(guān)模塊在循環(huán)工作的情況下,整機雜音只有-34~-37dB。由于從示波器上很難分辨雜音頻率,按通常思路處理則感到較難下手。后經(jīng)有關(guān)人員共同努力,使問題得到解決。
1 環(huán)形調(diào)制板的故障
由于很難分辨雜音頻率,因此從檢查PSM控制器的各板狀態(tài)入手。為了便于觀察各板中的低電平信號波形,一般可采用靜態(tài)(高末級不帶高壓)檢查的方法,即發(fā)射機加高壓后,將光發(fā)射板拔掉,使PSM開關(guān)模塊暫停工作。在上述情況下,用示波器觀察各板中的信號波形。
當測量循環(huán)調(diào)制板中J、K、Q各點信號波形時,發(fā)現(xiàn)有J、K信號同時為“1”的現(xiàn)象,如圖1所示。又抽測了幾組J、K觸發(fā)器,也發(fā)現(xiàn)有類似現(xiàn)象,但各組波形間有差異,其差異、變化無一定規(guī)律,而正確的波形應該如圖2所示。
可見,環(huán)形板工作不正常,各信號波形與正常波形相差很大。在某一時刻出現(xiàn)J和K同時為“1”的情況,至使JK觸發(fā)器(74HC73)輸出狀態(tài)(Q端信號)隨著時鐘頻率下沿不斷翻轉(zhuǎn)。最后,在JK移位寄存器(74HC164)的AB端測波形發(fā)現(xiàn)構(gòu)成RS觸發(fā)器的與非門(74HC02)質(zhì)量不好,使AB端在J為“1”時,當移位信號到來后不能從“1”恢復至“0”。
將74 HC02更換后,波形正常。顯然這是由于RS觸發(fā)器質(zhì)量問題,造成JK觸發(fā)器誤動作。在PSM控制小盒上更換元件時就注意:(1)盡量采用原型號。(2)即使采用同一型號,也要注意器件質(zhì)量,如:工作頻率,翻轉(zhuǎn)電平等參數(shù)是否符合要求。否則,將會引起雜音,甚至導致工作狀態(tài)都不正常。
2 功率模塊控制板的故障
環(huán)形調(diào)制板問題解決后,再測雜音。整機雜音指標仍無明顯改善,從示波器上可以辨別出雜音頻率,為多種低頻分量的隨機雜音。此雜音頻率頻譜較寬,波形“抖動”的很厲害,分析不象是高周引起的。于是又帶著高壓查PSM控制器各板、功率開關(guān)模塊輸出及低通濾波器輸入各點信號波形,并注意觀察開關(guān)循環(huán)工作和不循環(huán)工作時各點波形的差異。
辦法是加高壓升到8.5kV~9kV,為了避免射頻串擾影響示波器的觀察,故可封鎖射頻激勵,并使射頻末級保持一定的靜態(tài)板流通(作為PSM調(diào)制器的輸出負載)。當用示波器測量第48組功率開關(guān)模塊(接地那組,參見圖3所示)輸出的波形時,發(fā)現(xiàn)該輸出電壓脈沖有嚴重抖動的調(diào)寬現(xiàn)象,見圖4。其隨機抖動的頻率與指標測試立柜上觀察到的隨機雜音頻率很類似。又測第47組功率開關(guān)模塊(可將第48組光發(fā)射板拔掉)輸出波形,同樣也有很嚴重的抖動調(diào)寬現(xiàn)象。抓住這一線索,反過來用示波器觀察在加高壓、封鎖激勵的情況下,控制器各板的信號波形,發(fā)現(xiàn)環(huán)形調(diào)制器板A信號隨機調(diào)寬和上下翻轉(zhuǎn),見圖5。再查復合音頻信號(此時并無音頻,只有功率控制信號和直流信號)無異?,F(xiàn)象,而找到10V狀態(tài)總線上有隨機的寄生調(diào)制信號,且與發(fā)射機的隨機雜音波形一致。
根據(jù)這一線索,繼續(xù)順著信號流程往前查,終于查到是由于某些PSM功率開關(guān)控制板上的壓控振蕩器(AD654JN)質(zhì)量不佳,當開關(guān)模塊處于開關(guān)工作狀態(tài)時,37kHz壓控振蕩器輸出頻率嚴重不穩(wěn),最終造成這一抖動雜音。
由此可見:兩個故障都是由于集成電路質(zhì)量差,造成雜音指標上不去。這提醒我們在生產(chǎn)、維護中、要特別重視元器件質(zhì)量,同時提醒我們在解決PSM發(fā)射機雜音問題時,除了常規(guī)辦法外,不要忽視由于元器件質(zhì)量不好而造成的軟故障。
【參考文獻】
[1]魏瑞發(fā),陳錫安.脈階調(diào)制設(shè)備[Z].
[2]郭寶璽.大功率新型短波發(fā)射機射放技術(shù)[Z].
[3]王延輝.DF100A及418E/F系列發(fā)射機 維護圖冊[Z].
[責任編輯:湯靜]