摘要：本文對(duì)MT2000型短波發(fā)射機(jī)的組成和各單元的主要功能， 以及發(fā)射機(jī)的核心部分功放單元的原理進(jìn)行詳細(xì)的分析和論述， 同時(shí)對(duì)一些發(fā)射機(jī)常見的故障進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：短波發(fā)射機(jī);功率放大器;故障分析

1、前言

MT2000型短波發(fā)射機(jī)的主要組成部分有開關(guān)電源是由海華電子企業(yè)有限公司生產(chǎn)的一款全固態(tài)發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)操作簡(jiǎn)單，故障率低，抗干擾能力強(qiáng)，從而得到了廣泛應(yīng)用。本文將對(duì)發(fā)射機(jī)的工作原理和常見故障進(jìn)行簡(jiǎn)要分析介紹。

2、MT2000型短波發(fā)射機(jī)的的原理及組成

MT2000型短波發(fā)射機(jī)的主要組成部分有開關(guān)電源、功放單元、激勵(lì)器單元以及諧波率單元和天線的選擇單元。如圖2-1所示：

電源單元輸入交流380V，輸出直流45V、24V和交流110V。其中45V供給功率放大器和激勵(lì)器，24V分別供給功率放大器、諧波濾波器、天線選擇單元等。交流110V為發(fā)射機(jī)各單元散熱風(fēng)機(jī)供電。

通過鍵盤設(shè)置，激勵(lì)器會(huì)將完成對(duì)射頻信號(hào)的調(diào)制后，輸出至功率放大器。功率放大器將放大的信號(hào)輸出到諧波濾波器濾除諧波，之后通過諧波濾波器的檢測(cè)器檢測(cè)輸出后的大功率射頻信號(hào)，對(duì)完成檢測(cè)的正反功率取樣電壓指示其供給功率，并發(fā)送到激勵(lì)器中做出正反向的功率保護(hù)。最后使射頻信號(hào)在天線選擇單元的處理之后進(jìn)入到天線，并輻射出去。

針對(duì)發(fā)射機(jī)設(shè)備，其所屬的所有單元功能如下所示：

2.1 激勵(lì)器

激勵(lì)器諧波發(fā)生器的其中一種類型，原理上利用了聲學(xué)特征，能夠使頻率始終保持在一個(gè)區(qū)間內(nèi)，具體為3.2-26.1MHz，是一種載波信號(hào)，并且能夠同時(shí)于激勵(lì)器中產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)，輸出調(diào)制信號(hào)，將其發(fā)送到下一級(jí)別的功放單元中，并由該單元放大處理信號(hào)。激勵(lì)器能夠同時(shí)控制正向和反向功率，并分段各頻率區(qū)間，同時(shí)還能輸出PTT信號(hào)，并做到實(shí)時(shí)報(bào)警，切換功率等級(jí)并切換工種，除此之外也能夠?qū)敵鲂盘?hào)強(qiáng)度作出修改，并對(duì)工作狀態(tài)作出更改。

2.2 開關(guān)電源

開關(guān)電源在結(jié)構(gòu)上分為開關(guān)電源一和開關(guān)電源二兩大部分，其中單元一包括輸入濾波、整流和軟啟動(dòng)電路等，同時(shí)為了滿足發(fā)射機(jī)風(fēng)機(jī)和激勵(lì)器的用電需求，單元一也提供交流110V和直流24V輸出;單元二包括全橋逆變電路、輸出整流和濾波電路等部分。

電源將380V/50Hz的市電經(jīng)輸入濾波、整流、逆變、變壓隔離、輸出二次整流和濾波后，變?yōu)楦咂焚|(zhì)的45V直流電，為發(fā)射機(jī)供電。

電源在運(yùn)行過程中，若發(fā)生故障，系統(tǒng)將根據(jù)故障類型采取相應(yīng)的保護(hù)措施，以保護(hù)用電設(shè)備以及電源本身。

2.3 功放單元

來(lái)自激勵(lì)器的射頻信號(hào)經(jīng)過射頻輸入插座饋送到功放單元。激勵(lì)器輸出射頻信號(hào)經(jīng)過5W前置放大器處理并經(jīng)過100W驅(qū)動(dòng)功率放大器放大之后，借助功率分配器將其平均分配至8個(gè)輸出放大器，在將各線路放大器分別作放大處理的的功率信號(hào)混合至耦合器，共同開展同相功率的合成，然后由檢測(cè)保護(hù)電路將信號(hào)饋送到諧波濾波器中，去除其諧波分量，而基波信號(hào)直接發(fā)送給負(fù)載。

2.4 諧波濾波器

對(duì)于諧波濾波器來(lái)說，它的最主要功能在于抑制諧波的產(chǎn)生，從而能夠一定程度地實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的配諧工作，而其主要組成部分有諧波濾波板和繼電器切換板兩種，分別含8塊和1塊。

諧波濾波器通?？梢院侠淼貏澐植煌亩滩l段，使其成為8個(gè)具有連續(xù)性的小段，同時(shí)在經(jīng)過激勵(lì)器處理后，分配到分段控制信號(hào)的繼電器設(shè)備中;諧波濾波板是一種橢圓函數(shù)濾波裝置，以對(duì)諧波抑制的兼顧為前提，在頻率分段中匹配50Ω內(nèi)阻抗。

2.5 功率指示單元

功率指示單元用于顯示發(fā)射機(jī)的正常工作電壓、工作電流、輸出的正向功率和反向功率，功率值可從功率表的刻度盤直接讀取。通過天線選擇開關(guān)可選擇不同的配置天線或假負(fù)載。

3、功放單元原理分析

功放單元的組成部分總共包含6項(xiàng)，分別是前置放大器和推動(dòng)放大器以及八路功率放大器3種放大器裝置、功率分配器裝置、八路合成器、保護(hù)電路。功放單元的基本工作原理如圖3-1所示

從激勵(lì)器發(fā)射而來(lái)的射頻信號(hào)數(shù)據(jù)，在經(jīng)過射頻輸入插座饋送之后，會(huì)被發(fā)送至功放單元，對(duì)接收到的信號(hào)作放大處理，然后在功率分配器的運(yùn)作處理下，將信號(hào)分配至八路，使每路功率完全相同，再分配至八路功率放大器，將信號(hào)功率放大到350W，采用八路功率放大器放大處理射頻信號(hào)后，然后由八路合成器作為保護(hù)工具，使信號(hào)最終被饋送到對(duì)應(yīng)的諧波濾波器當(dāng)中。

下面對(duì)功放的各個(gè)單元作簡(jiǎn)單介紹：

3.1 5W前置放大器

功率5W的前置放大器是烏爾曼放大電路的一種。輸入阻抗是50Ω，而輸入的功率為100mW，輸入端由RC衰減網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，如果有需要可以對(duì)電阻值進(jìn)行更改，從而對(duì)衰減的幅度作出一定的調(diào)整。晶體管的T101與場(chǎng)效應(yīng)管的T102組合后成為復(fù)合放大管，運(yùn)用的方法為共基極電路接法。

3.2 100W推動(dòng)放大器

100W的推動(dòng)放大器主要是晶體管T201以及T202組成推挽放大電路，T203與T204能夠提供基極供電。改變R213數(shù)值，可調(diào)整T201、T202的靜態(tài)工作電流。在這之中，T201與T202處于靜態(tài)時(shí)，它們會(huì)保持在290mA-310mA之間工作，輸出阻抗會(huì)維持于125Ω，但輸出功率能達(dá)到100W。

3.3 功率分配器

基于來(lái)自推動(dòng)放大器產(chǎn)生的功率信號(hào)等級(jí)，對(duì)功率開展分配處理的過程中，需要經(jīng)8個(gè)不同等級(jí)的TR變壓器將信號(hào)分成從601-608的八路，并通過平衡電阻的方式平衡功率。

3.4 350W功率放大器

2kW發(fā)射機(jī)功率放大單元由8個(gè)完全相同的350W功率放大器并聯(lián)組成，晶體管T301、T302構(gòu)成推挽放大電路。晶體管中，不同的偏置電壓需經(jīng)不同的對(duì)應(yīng)晶體管提供，并且利用某條線路實(shí)現(xiàn)提醒信號(hào)控制情況的價(jià)值，當(dāng)此信號(hào)屬于高電平的時(shí)候，那么T301和T302就能夠保持正常的偏置電壓。對(duì)電阻R308數(shù)值作出調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)T301與T302靜態(tài)工作電流的調(diào)整。T301、T302的靜態(tài)工作電流正常值為60mA～80mA。

3.5 混合式耦合器

8路350W的功率放大器的輸出信號(hào)由混合式耦合器中的變壓器TR401至TR408耦合，并在平衡電阻R401到R408的作用下作出平衡。溫度繼電器TH401-TH408則主要用來(lái)對(duì)電阻溫度進(jìn)行檢測(cè)并平衡。

3.6 功放保護(hù)板

保護(hù)電路的主要作用在于綜合不同的電流信號(hào)和晶體管輸出信息。通過輸出級(jí)所吸取的直流電流對(duì)比射頻輸出功率得到結(jié)果，當(dāng)電流過大時(shí)，需要通過ICA與ICB并經(jīng)報(bào)警信號(hào)線的方式對(duì)不同級(jí)別的輸出級(jí)進(jìn)行短路操作，時(shí)間0.8ms，之后再接通。當(dāng)相應(yīng)數(shù)值超出了許可范圍，就對(duì)此過程不斷重復(fù)。不同功率的輸出級(jí)晶體管在集電極的峰值電壓如果超過110V，也會(huì)造成同樣的結(jié)果。

3.7 PA-靜噪電路

這一電路裝配很多開關(guān)晶體管設(shè)備，它們都被用于保持推動(dòng)級(jí)或者輸出級(jí)能夠得以正常工作或關(guān)斷。當(dāng)工作正常時(shí)，信號(hào)會(huì)進(jìn)入到引線506中，使得T504與T506、T502得以導(dǎo)電，當(dāng)發(fā)生報(bào)警信號(hào)，或者功率輸出的晶體管集電極的峰值電壓超過了110V，T503會(huì)導(dǎo)通并避免輸出級(jí)與推動(dòng)級(jí)與電源接通。推動(dòng)器的基極電源由ICB穩(wěn)壓，但不同的輸出級(jí)點(diǎn)基極電源就主要通過ICA與T505調(diào)節(jié)可變電源，通過產(chǎn)生靜態(tài)電流同時(shí)按照輸出功率確定輸出級(jí)工作點(diǎn)。

3.8 功率合成器

功率合成器將耦合過來(lái)的8路功放輸出，合成一路輸出，起到功率放大作用，并進(jìn)行阻抗變換，以配諧天線阻抗。

4、發(fā)射機(jī)的故障分析

4.1 功率放大器的常見故障

（1）溫度報(bào)警：發(fā)射機(jī)主機(jī)工作時(shí)，若出現(xiàn)溫度報(bào)警現(xiàn)象，這表明功率放大單元溫度過高。一般考慮為功率放大器內(nèi)的散熱風(fēng)機(jī)損壞或者電源AC110V無(wú)輸出。若散熱風(fēng)機(jī)損壞，則更換散熱風(fēng)機(jī)即可;若電源無(wú)AC110V輸出，則考慮電源部分出現(xiàn)問題。

（2）駐波比報(bào)警和不平衡報(bào)警：發(fā)射機(jī)主機(jī)工作時(shí)，若出現(xiàn)駐波比報(bào)警和不平衡報(bào)警，報(bào)警（ALARM）燈閃亮，并伴有8路平衡電阻中的某一路發(fā)燙現(xiàn)象，則說明與之相對(duì)應(yīng)的350W板電路有故障。常見的故障是350W板某一路的MRF448管子燒壞或有元件虛焊。若MRF448管子燒壞，換掉即可;若有元件虛焊、脫焊，重新焊好。

（3）過載報(bào)警：當(dāng)發(fā)射機(jī)的主機(jī)進(jìn)入到工作狀態(tài)后，如果報(bào)警指示燈閃爍，證明此時(shí)設(shè)備已經(jīng)過載，保護(hù)電路已經(jīng)開始發(fā)揮其應(yīng)有的作用。出現(xiàn)這種現(xiàn)象有以下幾種原因：

1）功率放大器輸出級(jí)有一路功率放大管損壞。處理：檢查功率放大器輸出級(jí)，將損壞功率放大管更換新管。

2）發(fā)射天線損壞，駐波比過大，開路或短路。處理：檢查天線及相關(guān)的電纜、插頭、天線及天線部件。檢查天線的駐波比是否≤2;維修天線。

3）電源故障：輸出電壓不對(duì)，不能輸出電流，輸出電壓不穩(wěn)。處理：維修電源。

4.2 諧波濾波器的常見故障

根據(jù)故障現(xiàn)象，MT2000型發(fā)射機(jī)諧波濾波器常見故障有兩種。

（1）發(fā)射機(jī)的其中一個(gè)頻段反射出功率報(bào)警信息，其它的頻段顯示發(fā)射機(jī)工作正常，對(duì)于該故障的判斷是：在諧波濾波器的單元當(dāng)中，有相應(yīng)的濾波板或者繼電器發(fā)生故障。對(duì)于故障的排除：將發(fā)射機(jī)的諧波濾波器單元取出察看，能夠直接觀察到故障位置，更換損壞的電容元件。

（2）發(fā)射機(jī)反射功率發(fā)生報(bào)警，各頻段都不能正常發(fā)揮作用。對(duì)于此故障的診斷為：發(fā)射機(jī)諧波濾波器或者饋線、天饋線的匹配箱出現(xiàn)問題，應(yīng)從發(fā)射機(jī)端開始逐步進(jìn)行排查。對(duì)于此故障的排除：需將發(fā)射機(jī)的諧波濾波單元取出，當(dāng)繼電器的切換板繼電器有所損壞時(shí)，能夠直接觀察到，此現(xiàn)象為繼電器損壞粘連，導(dǎo)致其他頻段無(wú)法選通，更換損壞的繼電器即可。

4.3 電源的常見故障

該型號(hào)短波發(fā)射機(jī)，它的電源所面臨的故障最有可能來(lái)自于以下情況：

（1）電源端不存在110VAC、45VDC輸出時(shí)：電源開關(guān)沒有任何反應(yīng)，據(jù)推測(cè)可能是外電故障，也可能是電源的總輸入端的端口出現(xiàn)接觸不良問題。

（2）電源有110VAC 輸出，但無(wú)45VDC輸出：若電源有110VAC 輸出而無(wú)45VDC輸出，對(duì)于出現(xiàn)的問題，據(jù)分析最優(yōu)可能的原因在于軟啟動(dòng)板發(fā)生損毀，因?yàn)檐泦?dòng)板的損壞不影響110VAC的輸出。更換軟啟動(dòng)板就可以使110VAC和45VDC正常輸出。

（3）電源有110VAC、45VDC輸出，但發(fā)射機(jī)不能正常工作：當(dāng)電源能夠保110VAC和45VDC輸出，但此時(shí)的發(fā)射機(jī)卻不能做到進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，據(jù)推測(cè)造成這一情況的主要原因可能在于電源缺相，也很有可能是電源欠壓。

4.4 激勵(lì)器的常見故障

（1）激勵(lì)器出現(xiàn)沒電現(xiàn)象，一般考慮激勵(lì)器內(nèi)的保險(xiǎn)絲是否熔斷，若保險(xiǎn)絲熔斷，更換新的保險(xiǎn)絲即可。

（2）激勵(lì)器的顯示器上出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，則考慮電源出現(xiàn)故障。首先檢查保險(xiǎn)絲是否熔斷，再對(duì)濾波器、整流橋、變壓器等進(jìn)行逐一排查。

4.5 天線間相互倒灌現(xiàn)象

當(dāng)不同的短波發(fā)射機(jī)天線距離很近的時(shí)候，可能導(dǎo)致極少數(shù)的頻段發(fā)生相互倒灌。若天線較近的兩部發(fā)射機(jī)開某兩個(gè)相近頻率時(shí)，發(fā)射機(jī)的入射功率會(huì)有所下降，同時(shí)反射功率會(huì)大大的提高， 甚至超過200w。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，如果上頻率，建議調(diào)換設(shè)備，最大限度避免出現(xiàn)倒灌以影響整體性能的發(fā)揮，保證所有設(shè)備都能穩(wěn)定正常工作。

5、小結(jié)

在日常工作中，我們需要掌握MT2000型發(fā)射機(jī)的工作原理和常見故障的處理，對(duì)發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行以及安全播出有著至關(guān)重要的意義，同時(shí)還能減少故障或把故障排除在萌芽狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]石星.MT2000型短波發(fā)射機(jī)常見故障分析及處理

[2]海華電子企業(yè)有限公司.MT2000型2kW短波發(fā)射機(jī)培訓(xùn)教材.

作者簡(jiǎn)介：尼瓊（1980.06-），女，藏族，日喀則人，學(xué)歷：大專，職稱：工程師，研究方向：自動(dòng)化系統(tǒng)。