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10KW全固态FM广播发射机改频技术实践

来源:飒榕旅游知识分享网
10KW全固态FM广播发射机改频的技术实践

【摘 要】将一部fm103s-ⅰ型10kw全固态调频广播发射机,原机发射频率102.1mhz,改为发射频率为93.9mhz,采取同相位功率合成技术措施,取得了明显效果。 【关键词】改频;同相位;功率调整

2008年,我台接到了一部由省电台使用过的陕西762厂于2002年6月份生产的fm103s-ⅰ型10kw全固态调频广播发射机一部,原机发射频率为102.1mhz,用于转播省交通台节目,发射频率为93.9mhz,由于fm广播发射机直接改频相差了8.2mhz,设备无法工作,我们采取以下技术措施,取得了明显效果。 分析:

电路分析fm103s-1型10kw全固态调频广播发射机整机组成,请看图1。

由意大利rvr公司生产的ptx-30w进口激励器,输出经两功分器送到四分配器后,分别传送到两个5kw发射单元,5kw发射单元由四个1.3kw的功率放大器组成。左、右5kw功率放大器经过合成器送到输出负载上。设备准备开机,在ptx-30w激励器上设定输出频率为93.9mhz,激励功率开到50%,这时激励器有15w功率输出,经功分器后两路输出7.5w功率分别送入推动级。这时,左机箱5kw发送单元输出功率3.4kw,右机箱5kw发送单元输出功率3.9kw,总输出功率5.3kw,发现左右输出功率不平衡,相差500w,未级输出合成器隔离平衡吸收负载右侧过热,接近75℃告警状态;加大激

励功率到60%,输出无明显变化,左机箱ⅰ输出正常,右机箱ⅱ输出告警,输出功率不足,同时末级隔离平衡吸收负载告警灯亮,负载温度超限,发射机无法进入正常工作状态。

降低激励输出功率到50%,用美国泰克tds3012b双综示波器测量左、右机箱5kw功放中共8个1.3kw功放的相位,仪器连接如图2。 用两根专用等长度的测试线与左机箱5kw发射单元内的4个1.3kw功放面板检测口相连,1号和2号为一组,3号机和4号机为另一组,用tds3012b双综示波器送1v峰-峰值电压,观察到1号、2号功放板输出相位偏差过大,两条正弦波形不重合,不在同相位上,如图3所示,根据厂方对发射机的设计为同相位功率合成,正常5kw功率放大器的4个功放单元应当在同相位上,波形应重合,输出功率为最大。

产生左右机箱输出功率不平衡和总输出功率上不去的原因:第一,fm103s-ⅰ型10kw全固态广播发射机出厂前是按省电台提供的102.1mhz频率生产的,8个1.3kw功放是按这个频率调试的。按照厂方提供的资料:在3mhz频率范围内,对发射机改变频率影响不大,超过5mhz频率范围,发射机要进行重新调试。现在改变频率后相差8.2mhz,发射机无法进入正常工作状态;第二,由于发射机频率的改变幅度过大,引起了8个功放模块相位的变化,1.3kw功率放大器组合后不在同相上工作,导致输出功率不平衡,部分功率经过吸收负载泄放,造成输出功率降低;第三,两个5kw功率放大器,通过合成器的吸收负载连接电缆因频率改变传输特性下降,高

频信号通过四分之一传输电缆损耗过大,左右机箱末级合成器效率降低,需要改变四分一波长电缆长度,提高电缆传输特性。 综合上述原因,发射机在93.9mhz频率上工作,要对八个1.3kw功率放大器内部的六个250w功放板按照93.9mhz频率重新调整,六个250kw功放板输出功率尽量相等、相位相同,总装后要对左、右机箱5kw共八个1.3kw功率放大器进行一次同相位微调,最后改变未级合成器到左右平衡负载电缆的长度(频率93.9mhz波长的四分之一电缆长度),才能满足使用要求。 调试:

1.3kw功率放大器内六个250w功放板,每个功放板使用一支场效应blf278对管,推挽方式工作,输入电路完成不平衡\平衡转换和阻抗变换,将50?输入阻抗降至278输入阻抗值,rf信号分成相位为0度和180度的两路,分别加到两个栅级,可变电容器c1用于调整相位,使六个功放板相位相同,调整电位器rp1使功率相等,仪器与功放连接请看图4取出1.3kw功率放大器,打开面板,用100w电烙铁焊开输入连接线(激励器输出连接线与放大器输入端相联),blf278场效应管输出端串接1kw通过式功率计,末端接5kw假负载。45v电源供电端的两根bvr4平方毫米铜塑线与1.3kw待调试功放相连接,推动级±12v控制电源用一根专用两端带插头的十芯电缆与发射机1.3kw面板插座相连,另一端与取下来待调试功放插座相连,断开其它五只250w功放供电。开机,发射机功放进入调试状态,请看上图。通过式功率计量程打500w档位。调整前我们对电路进

行分析,blf278场效应管增益18db,工作偏压1-1.5v,工作电流5-8a,工作电压42v(带载),典型工作状态需要3.5-4w激励功率推动可以满足250w功率输出,(1)调试:激励送4w功率,这时93.9mhz功率输出210w、偏压0.9v,调整rp1-5k?多圈电位器使偏压上升到1.12v,电流7.2a,输出功率达到250w,调整时我们保证了功放板输入端反射最小,输出功率足够,漏极电流最小。(2)按同样方法对其他五个功放板进行调整,保证了每一个功放在同等的激励功率推动下输出功率为250w,工作电流、偏压在规定的范围内。(3)1.3kw整机调试,把六个功放断开的点全部连好,激励输出syv-50-3连接电缆输出q9接头重新与1.3kw功率放大器输入端相连,六个250w功放需要激励推动功率为6×4w=24w,ptx-30w激励器送24w激励功率,gh2462型双定向功率计量程打到1.5kw位置上,采用双综示波器方法监测正弦波相位,微调每两个功放c1电容器,使每一对功放波形重合,输出功率达到1.3kw,输出功率偏低,请看图5,调整blf177场效应管推动级的rp2可调电位器,使输出功率达到1.3kw,用同样的方法对另外七个功率放大器进行了调试,经过精心调试,在同等激励功率推动下,其他功率放大器均达到1.3kw的输出功率。

更换合成器到隔离负载连接电缆

两组5kw功率合成器为同相合成,调节合成器到隔离器负载两端口之间的电缆长度,使在工作频率附近两端口之间隔离度大于40db以上,合成器输入端、输出端的反射系数优于26db,改进前两根隔

离连接电缆是按102.1mhz频率的四分之一波长制作调好的,改变频率后,syv-50-9聚四氟乙稀隔离电缆的长度应按93.9mhz频率的四分之一波长技术要求重新制作,要求高频反射损耗小,带内传输性能好,计算如下:

整机调试:开启ptx-30w激励器,步进功率50%为15w,左机箱输出功率4.8kw,右机箱输出功率4.6kw,不平衡功率相差200w,总输出功率9.2w,右机箱功率偏低,用双踪示波器对右机箱5号、6号功率放大器相位微调,调整1.3kw功放率放大器电容c5,使得左机箱5kw功放单元输出功率达到4.8kw,这时左右机箱输出功率保持一致,相位相同,重新开启整机发射机,左、右5kw功率放大器输出功率保持一致4.8kw。总的输出功率为9.5kw,反射功率30w。 结束语

通过技术改进,fm103s-1型10kw全固态调频广播发射机于2008年10月12日投入正常使用,设备运行4个月安全可靠,使用md2000f调频音频综合测试仪、美国bird公司4802-200a通过式功率计对发射机各项技术指标进行测量,各项技术指标均达到甲级指标。通过以上技术实践取得明显效果,为单位节余改机费2万多元,并使本单位工程技术人员专业技能得到锻炼,为电台广播电视发送设备今后升级和技术改进奠定基础,以上调频广播发射机改频技术实践供同行参考借鉴。 技术参数请看下表1。

tf103s—i广播发射机检测技术参数表

参考文献:

[1]tf103s—i广播发射机说明书

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