于一曼
摘 要:文章主要對TSW2500型500kW短波發(fā)射機射頻通路及各主要部件的工作原理進行了闡述,總結(jié)出相應的維護方法。為今后更好的做好維護工作提供一些借鑒。
關(guān)鍵詞:500kW短波發(fā)射機;射頻系統(tǒng);工作原理
1 概述
我臺目前有五部TSW2500型500kW短波發(fā)射機,其中丙機房有三部,是我局最早引進的,如今已運行了十五年有余。機房有兩部,是在2003年安裝的,運行也近14年了。本文對射頻系統(tǒng)的原理和構(gòu)成進行說明,便于同行參考。
2 射頻系統(tǒng)
射頻部分組成分為頻率合成、自動增益控制、射頻寬放、射頻驅(qū)動級輸入網(wǎng)絡、射頻驅(qū)動級、即射頻末級輸入網(wǎng)絡、射頻末級、射頻末級輸出網(wǎng)絡、VHF濾波器以及平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器等部分組成。
射頻驅(qū)動級電子管V1為超蒸冷陶瓷三極管CTK12-1,射頻末級電子管V2為超蒸冷陶瓷四級管TH576。
來自頻率合成器的射頻信號,經(jīng)過射頻自動增益控制輸入到全固態(tài)寬帶放大器。射頻寬放輸出500W,推動射頻驅(qū)動級將射頻信號提高到5kW,以推動射頻末級管正常工作。射頻末級電子管的屏極電壓是由PSM提供的音頻+直流,射頻末級電子管工作在C類(丙類)放大區(qū),輸出載波功率500kW。
輸出網(wǎng)絡由低通結(jié)構(gòu)的三節(jié)π網(wǎng)絡組成,將負載阻抗50Ω變換成末級管TH576所需的屏極阻抗190Ω。丙類放大器的屏極電路所需要的品質(zhì)因數(shù)Q值,也取決于輸出網(wǎng)絡,另外,三π網(wǎng)絡也起諧波濾波作用,即對諧波進行衰減(對于屏極上所有諧波呈現(xiàn)盡可能低的阻抗)。
如果發(fā)射機進行調(diào)諧(換頻),則存儲的和預設(shè)的調(diào)諧數(shù)值(MP值)首先對所有可調(diào)元件進行調(diào)整,稱為粗調(diào),粗調(diào)完成后加高壓,根據(jù)鑒相值和電壓電流的變化進行自動細調(diào)達到滿足發(fā)射機穩(wěn)定工作的各種標準狀態(tài)(末級電子管柵流、簾柵流、屏流、輸出功率等)。
射頻末級由末級驅(qū)動網(wǎng)絡(π網(wǎng)絡),末級電子管,輸出隔直電容和相應的供電、中和和取樣電路組成。
驅(qū)動π網(wǎng)絡的橫臂為電感L133(MP4),一個豎臂為電容C133(MP2),另一個豎臂為末級管的柵陰極間電容。網(wǎng)絡直接安裝在末級電子管的下面,管座的底部(控制柵極)正對著調(diào)諧線圈L133的滑動接點的壓接圓銅板,為的是保持寄生電感最小,調(diào)諧電容C133也以最短的距離與管座的底座(陰極)聯(lián)接。發(fā)射機換頻時要調(diào)整該π網(wǎng)絡,達到驅(qū)動級與末級間的匹配。
射頻驅(qū)動級激勵射頻末級電子管工作,將直流能量以及音頻部分整合為射頻,將發(fā)射機輸出的雙邊帶調(diào)幅波通過饋線輸送至天線或假負載上。射頻末級使用一只超蒸發(fā)冷卻陶瓷四極管-TH576,采用陰地線路,陰極直接接地,四極管工作在C類狀態(tài)。
采用TH576電子管,是因為具備較好的高頻特性,陰極和柵極引出環(huán)相互交換位置,對于陰極直接接地的線路來講,電子管的管座可以非常簡潔(僅裝有硅樹脂模壓的片狀電容(C221)用于簾柵極退耦,管座上的所有觸點均鍍銀降低接觸電阻),控制柵極和簾柵極線路的處理也可以更為直接和簡潔,很好的縮小了管子的尺寸,對提升功率放大器的高頻特性有很好的幫助。
按照電子管TH576的特性,可以工作在無柵流狀態(tài),驅(qū)動功率僅僅用于補償輸入匹配線路損耗,但為了工作在穩(wěn)定的飽和C類狀態(tài),射頻末級仍然工作在小柵流狀態(tài)(約2A),需要激勵功率大約3-4kW,-800V偏壓加在控制柵極。載波狀態(tài)下,射頻末級放大器提供大于500kW的輸出功率,屏極阻抗大約為190Ω,屏極電壓為14kV。
射頻末級和其輸出網(wǎng)絡之間的射頻耦合是通過隔直電容C250(2nF/45kV)來實現(xiàn)的,該電容由鍍銅的特氟隆制成,呈圓筒狀,套在射頻末級管屏級上。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊,引線電感很小。
屏極中和電容C140是連接在輸出耦合電容C250的后面,在輸入一邊,是連接在輸入匹配網(wǎng)絡的輸入端,為了在高頻端得到更好的調(diào)節(jié)能力。
3 結(jié)束語
我們還需要對機器設(shè)備做進一步的分析研究,更好的掌握它,駕馭它,從而確保安全播出任務的圓滿完成。在此,我們希望有機會多與同行們進行一下工作交流,互補互進。
參考文獻
[1]THALES.TSW2500型500kW技術(shù)說明書[Z].