TSD-10说明书n1.1

TSD-10 中波全固态数字调幅发射机

技术说明书

修订版

上海明珠广播电视科技有限公司

二〇〇七年七月

TSD-10 DAM全固态中波数字调幅广播发射机说明书

目录

第一章 TSD-10 DAM全固态中波数字调幅广播发射机的概述

第二章 射频系统

第一节 射频激励板(A17)

第二节 缓冲放大板(A16)

第三节 前置驱动板(A40)

第四节 功放驱动板(A41-A43)

第五节 驱动电源调压板(A22)

第六节 驱动合成母板(A14)

第七节 驱动分配板(A15)

第八节 功率放大板(A44-A91)

第九节 射频功率合成母板(I/II)(A18/A19、A20)

第十节 射频输出取样板(A26)

第十一节 射频输出监视板(A27)

第十二节 发射机的输出网络

第十三节 射频多用表板(A23)

第三章 数字音频系统

第一节 音频处理板(A35)

第二节 模数转换板(A34)

第三节 调制编码板(A36)

第四节 直流稳压板(A30)

第四章 监测控制系统

第一节 控制板(A38)

第二节 监测显示板(A32)

第三节 外部接口板(A28)

第四节 开关电表接口板(A31)

第五节 风机温度监测板(A4)

第五章 电源供给系统

TSD-10 DAM全固态中波数字调幅广播发射机第一章 TSD-10 DAM中波数字调幅广播发射机的概述

一、总述

亲爱的用户:

感谢你们使用我们的产品。诚挚地感谢你们的大力支持和深情厚爱!

1.1 TSD-10 DAM 10kW中波数字调幅广播发射机,是上海明珠广播电视科技有限公司依靠多年来研制开发PDM全固态中波调幅发射机的基础上,借鉴国际上各类发射机的先进技术,研制和开发的一种运用数字技术进行调幅广播的全新的中波广播发射机。

TSD-10中波广播发射机由于采用数字调制技术,克服以往各种模拟调制难以避免的各种非线性失真,有极好的动态响应,各项电声技术指标远优于其它各类模拟调制的广播发射机。DAM发射机实际上是大功率射频A/D与D/A转换器。

TSD-10 中波广播发射机由于其自身完备的各类控制、检测和保护系统,大大地提高了发射机工作的稳定性和可靠性,明显减少机房维护经费和人力,并为技术人员的业务水平的提高创造了条件。

TSD-10 中波广播发射机由于在音频数字处理系统、控制检测系统采用大量微功耗的数字集成电路,而射频系统采用高效的丁类开关电路和功率合成器,使整机效率大大提高,大大地节省运行开支。

TSD-10 中波广播发射机由四大部分组成:1)射频功率系统;2)数字音频处理系统;3)监测控制系统;4)电源供电系统。参见整机系统框图。

二、技术指标

2.1 工作频率范围:531-1602KHz中一个指定频率。

2.2 发射电波种类:A3E

2.3 输出功率:额定功率10kW;最大载波功率输出能力11.6kW

2.4 输出阻抗:50Ω

2.5 频率精度:小于±1Hz

2.6 频率稳定度:小于1X10-8/日

2.7 调制方式:数字调幅

2.8 频率响应:<±1dB(50~10000Hz,50%调幅度)

2.9 失真度:<1%(50~10000Hz,95%调幅度)

2.10 信噪比:>65dB(1000Hz 100%调幅度)

2.11 残波及谐波辐射:优于-60dB

2.12 载波跌落:<1%

2.13 音频输入阻抗: (平衡) ≤150Ω, 150~600Ω,≥600Ω三种输入方式

2.14 音频输入电平:0dBm (音频输入电平在-10~+10dBm之间,调整机内衰减器、均能达到100%调幅)

2.15 方波过冲:400Hz, M=0.8, ≤1%

2.16 方波倾斜:40Hz, M=0.8, ≤3%

2.17 调制能力:-100%~+145% (当载波功率为10kW)

-100%~+125% (当载波功率为11.6Kw)

2.18 整机效率: >85% 载波10kW时;

>77% 载波 5kW时;

2.19 冷却方式:强迫风冷

2.20 电源:交流380V三相四线

2.21 使用条件:温度0℃~40℃相对湿度<85%,高度2000米以下(不凝露)

电源电压在±10% 频率在±2Hz范围内变动时,

2.22 外形尺寸:宽×高×深 1870×2000×895

第二章 发射机的射频系统

TSD-10 数字调幅发射机的射频系统,主要进行射频功率放大,在数字音频编码信号的作用下,进行大功率的D/A转换,产生具有量化台阶的调幅波,经过带通滤波器的光滑处理,得到典型的调幅射频输出。系统包括有如下部分:射频激励板(A17)、缓冲放大板(A16)、前置驱动板(A40)、驱动放大板(A41~A43)、驱动合成母板(A14)、驱动分配板(A15)、驱动电源调压板(A22)、功率放大板(A44~A91)、射频功率合成母板(A18~A20)、带通滤波器、输出调配网络、射频输出取样板(A26)、射频输出监测板(A27)以及射频多用表板(A23)。

数字调制发射机以其调制线性好,非线性失真小,动态响应优良,整机工作效率高的特性而明显优于其它类型发射机。

数字音频处理和数字编码驱动将在数字音频系统章节中予以论述,这里不再论述。

射频通路由射频系统框图作描述。

第一节 射频激励板 (A17)

一、概述

2.1-1 射频激励板由下列单元组成:

a.可编程恒温晶体频率合成器的射频信号源;

b.外部射频的激励信号输入;

c.驻波比报警保护;

d.射频激励监测电路;

e.射频激励板的电源供给;(详见原理图)

二、工作原理

2.1-2 基本原理

本机的射频激励板为发射机所需的工作载频提供射频信号源;同时,为并机工作和调幅立体声广播提供射频激励信号的输入、输出接口;发生驻波比故障时,进行保护性切换。

当发射机具有外接的射频信号输入时,本机的射频激励板的射频信号,将通过模拟开关D1:A与D1:C 自动倒换成为备分激励信号,而以外部输入的射频激励信号成为主激励信号。

2.1-2-1 可编程恒温晶体频率合成器

为了提高发射机激励信号的高可靠性和高稳定性,本机采用频率稳定度高达1 x10-8的可编程恒温晶体频率合成器的射频信号源。

国内外中波广播频段的频率间隔设置分别为9kHz/10kHz,因而适应于国内外的各种发射要求,本机频率合成器频率间隔为1kHz,为中波广播频率设置可根据具体的需要和更改频率提供便利。

由恒温晶体振荡源产生的高精度的工作载频信号,经激励板上插座J6输入,并输送给电压比较器N4:A 整形放大,经过反相器D2进行缓冲放大后,送入模拟开关D1:C。

2.1-2-2 可编程晶体频率合成器的频率设置

可编程分频器晶体基准信号源的频率的设置,由位开关设置完成。通过设置分频开关S1、S2、S3与S4的“8、4、2、1”码可分别设置分频数的千、百、十、个位数值。

若要设置载波频率为990kHz,将S1(千)、S2(百)、S3(十)、S4(个)分别设置为:0000、1001、1001、000即可。此时射频激励板输出即为所需的990kHz载频信号。见附图:

2.1-2-3 外部射频激励的

输入、输出与切换

外部射频激励的输入与输

出分为三类:

1) 用于并机广播的射频

输入、输出。当同机房的二台

发射机需要并机工作时,作为

主机的发射机,将在其射频激

励板的外部输出接口J4-1/2输

出射频激励信号,送给副机的

射频激励板的外部接口J4-4/5,

作为副机的发射机将此作为本

机的射频激励并将插线插P2置

于“Combined ”,从而达到并

机工作时二机射频激励同频同

相的目的。其输入和输出电平

均为TTL 电平。

2) 当有高精度的同步激

励信号或调幅立体声广播的外

部射频激励信号的输入时,由

D3:A 、D3: B 、D3 :C 和D3:F 组

成检测电路去控制模拟开关,

进行射频激励信号的切换,将

从J2输入的射频信号将作为主

激励信号,而本板产生的射频

激励信号将自动转为备分信

号。P1用来选择外部激励的输

入阻抗(50Ω或20k Ω)。

注意:当外部输入的射频

信号出现故障,电路将自动切

回本地激励信号,红色发光二

极管VD14熄灭。(当然,当外

部激励信号正常时,VD14发红光。)

50Ω输入阻抗: 0~+25dBm, 即4.5V(TTL 电平);

20k Ω输入阻抗:4~4.5V(TTL 电平)。

2.1-2-5 驻波比报警的保护:

当发射机的输出网络或天馈系统发生故障,而引起驻波比保护动作时,监测显示板(A32)将VSWR(+)信号送入射频激励板的J7-5,通过V5的反相缓冲放大后,去控制二个模拟开关D1:B 与D1:D 的切换,去封锁板上的射频激励信号,而将从射频功率合成器输出取样变压器(T101)得到的网络射频衰减振荡信号作为激励信号输出。

因为驻波比故障是由于输出网络或天馈系统的故障,引起相位变化、阻抗失配和产生反射波而造成的。这时,功放模块的射频输入与输出信号之间必然存在相位差,因此,故障期间在封锁功放的同时,将输出网络中的衰减射频振荡信号作为功放的激励,可使功放射频的输入与输出相位继续保持一致,以提高发射

射频激励源频率设置示意图

机工作的安全性。

2.1-2-6 射频激励监测电路:

监测电路VD6、VD7及其附属RC支路构成。此电路主要检测射频输出脉冲是否存在:当射频激励脉冲消失时,无论射频输出缓冲驱动器输出电平恒为“高电平”还是“低电平”,检测输出信号在输出端(J7-1/J7-3)之间存在负电平,即J7-3比J7-1的电位高,监测显示板(A32)将显示射频激励故障;而只有射频激励脉冲存在时,才能使监测输出端出现正电平,监测显示板(A32)将显示射频激励正常

射频激励板的电源供给:

本板只采用来自低压电源供给的+22V非稳压的电压源。

本电路板上具有四组电源,具体如下:

a.+12V直流稳压电源N1:晶体振荡器电源;

b.+ 9V直流稳压电源N2:信号输入、输出电路电源;

c.+ 5V直流稳压电源VD3:射频监测电源。

除+5采用稳压二极管外,均采用三端稳压器作为稳压电源。

三、射频振荡器的部分参数

(供维修和测试用)

射频振荡器A17测试点

序号测试点功能

1 TP1 +12V直流电源

2 TP2 +9V直流电源

3 TP

4 网络射频信号

4 TP

5 并机射频输入

四、注意事项

晶体振荡源需有预热过程,建议合上低压电源后,至少五分钟,再开上高压。即在开出功率前至少五分钟先合上电源总闸,低压开关S11在一般情况下应处于“合”的状态(除进行设备维护外)。

第二节 缓冲放大板(A16)

一、概述

2.2-1 缓冲放大板包括三级放大,见图A16缓冲放大板原理图。

缓冲放大板插在位于发射机中间机箱上部的驱动合成器母板上,从正面打开机箱的联锁门,可以顺着印板导轨插拔该板。

工作原理

2.2-2-1 缓冲放大板的第一级由一块DS0026 MOS时钟驱动板集成电路的一半组成,将来自振荡板(A17)的4-4.5Vpp,TTL电平的载频方波信号放大成幅度接近15Vpp的载频方波信号经限流电阻R4去驱动第二级放大器。

由V1和V2组成的第二级放大器工作于高效的开关状态,在驱动信号激励下V1和V2发射极的输出在地和电源电压之间切换。输出的方波信号经C2、L1、R5组成的宽带耦合网络耦合到T1初级绕组。缓冲放大板上第一、第二级放大器的供电取自经齐纳稳压管VD5稳压后的+15V电源。

第三级射频放大器由二只功放MOS场效应管(V3和V4)组成。由T1变换出的二个激励信号成180°的

相位差,因此V3和V4将交替开通的,输出信号是在地和+30V之间跳变的载频方波信号,经宽带耦合网络(C3、L2、C11)和电阻网络耦合到前置驱动板(A40)的输入端。

2.2-2-2 电源

来自低压电源+30V DC经驱动合成器母板(A14)上的三只并联82欧姆限流电阻,通过印板插槽接到缓冲放大板上熔丝F3(1A)给缓冲放大板供电。同时前置驱动板(A40)的电源也是通过缓冲放大板上熔丝F1和F2(2A)供给的。因此一旦缓冲放大板抽出后就无电源送往前置驱动板。当熔丝F1、F2或F3开路时。对应的VD1、VD2或VD3就会点亮,通过机柜正面联锁门上的LED显示孔可观察到。

三、故障处理

2.2-3-1 在发射机的状态显示面板中,缓冲放大板工作状态的监测指示灯是由驱动合成器母板上的射频检波器输出取样信号并由监测显示板上的逻辑电路来控制的。当缓冲放大板工作正常时显示绿色,若发生故障,则变为红色,可能的一些故障原因如下:

(1)无射频输出:打开发射机正门,用非联锁机箱右侧的射频多用表检查前置驱动板电流,若前置驱动板电流正常,则说明缓冲放大板有射频输出信号,指示灯变为红色可能是由于驱动合成器母板上的检波器有故障或是监测显示板上的控制电路有故障。若前置驱动板无工作电流则可能是缓冲放大板有故障而没有射频驱动信号输出或前置驱动板有故障。也可从振荡板上拔下J4插头,用欧姆表测量J4端子的第8和第9脚之间的电阻。若不是50欧姆,则说明同轴电缆或接插件有故障,振荡信号无法送入缓冲放大板。

(2)电源故障

当联锁门打开时,缓冲放大板+30V和前置驱动板+30V~+60V电源依然存在,可用射频多用表的探头在0~300V档上测量缓冲放大板熔丝上的电压,以判断电源是否正常。

如果缓冲放大板上的电源熔丝发生开路,可从联锁门上的监测显示板上的显示孔中观察到红色指示灯点亮,三只指示灯与工作模块的对应关系如下:

VD1(F1)前置驱动板A

VD2(F2)前置驱动板B

VD3(F3)缓冲放大板

一般F3烧毁的可能性不大,因为在驱动合成母板上串联了电阻,限制最大电流为1A。

第三节 前置驱动板(A40)

一、概述

2.3-1前置驱动板安装在驱动合成器母板的J10插槽中。

二、工作原理

2.3-2 前置驱动板使用的是一块功率放大板,发射机只用一个半桥工作,母板上的S1是A、B半桥的选择开关。前置驱动的射频输出经过串联调谐网络(L1和母板上的C3、C4、C5)送到驱动信号分配电路的输入端,(L1位于机箱的顶部)。调谐L1和C3、C4、C5使射频驱动信号最大,当工作频率较低时使用跳线插J14并上C5增加容抗。驱动信号分配电路由T1-T6的初级绕组串联而成,次级耦合出的驱动信号,分别送到J7、J8和J9的射频输入端,T5次级附加的LC网络用于调幅立体声中和调整。

T6次级的射频电压同时也送到一个射频峰值检波器,峰值检波器检出的直流电压送往监测显示板(A32),当直流电压存在时表明前置驱动板工作正常。对应的发光二极管显示绿色,当失去该直流电压时,发光二极管变成红色。

前置驱动板的电源电压由母板上的J15选择,当J15的1-3连通时。选择+30VDC供电,当J15的1-2连通时,选择+30-+60VDC供电,实际电压可调节R1选定(R1位于正面非联锁机箱顶部),通常发射机工作在

较低频率时前置驱动板需用较高的工作电压。前置驱动的电源经过电表电路R14,再经缓冲放大板(A16)上的熔丝F1、F2送到前置驱动板,当拔掉缓冲放大板会自动切断前置驱动板的电源。电表电路将前置驱动电源的电压取样和电流取样值经过J5送往射频多用表板(A23)供测量。

第四节 功放驱动板(A41-43)

一、概述

2.4-1功放驱动板由三块功率放大板A41、A42、A43组成,分别插在驱动合成器母板上的J7,J8,J9中。其输出送到由T7、T10、T11组成的驱动功率合成器。

二、工作原理

(1)驱动器1板(A41)

驱动器1的功率放大板安装在驱动器合成母板的J9中,以全桥方式工作,但它的二个半桥1A和1B的电源电压是受驱动电源调压板A22自动调整分别供电的。当发射机功放模块发生损坏,或调制较大时,会加重驱动负荷,引起驱动电平下降。又如市电发生波动时也会引起驱动电平的波动。这时驱动器1A和1B的电源电压,会相继升高或降低,进行动态地补偿驱动负荷变化,以获得稳定的射频驱动电平。

(2)驱动器2(A42)

驱动器2的功率放大板安装在J7插槽中也是以全桥方式工作。

它的电源直接取自发射机的非稳压+115VDC经驱动电源调压板供电。它和驱动器3一起提供了大部分固定的驱动功率。

(3)驱动器3(A43)

驱动器3的功率放大板安装在J8插槽中。当发射机处于调幅单声道工作方式时,J16的跳线插处于1-4、2-3位置、J30处于1-2位置、J24处于1-2、3-4位置、J25-J29处于输出位置。这时驱动器3的功率放大板是处在全桥工作方式,电源电压也是非稳压+115VDC。

当发射机工作在调幅立体声方式时,J16处在1-2和3-4位置。J24处在1-3、2-4位置,这时驱动器3的功率放大板处于半桥工作方式。A半桥的射频输出仍送入驱动合成器的T11。B半桥则向末级的射频功率合成器中的T9提供前馈中和信号。J23、J25-J29以及J30用于直接馈送中和调整。

第五节 驱动电源调压板(A22)

一、概述

2.5-1 驱动电源调压板用于提供一组固定的(115VDC)和二组电压自动调整(0-110VDC)电源电压,作为驱动放大板(A41-A43)的电源,使得驱动功率放大板始终能输出一个稳定的、幅度适宜的射频驱动电压。驱动电源调压板上有5个功率MOS管衬着绝缘导垫硅橡胶片固定在一块面积大于印制电路板的散热器上。整个组件安装在连锁的电源机柜正面的左侧壁上,位于射频多用表板(A23)的下方。在机箱中间的主机柜,其右壁相应位置上开有小孔,通过小孔可操作驱动电源调压板上的开/闭环选择开关S1和调整开/闭环参考电平的电位器RP2和RP12。

二、工作原理

2.5-2-1 功率放大板(A44-A91)的射频驱动电压的高低,会直接影响发射机总的性能指标和工作稳定性。过低或过高的射频驱动电压还会使功放模块过热,效率下降或损伤MOS管及相关器件。所以,射频驱动电压必须保持在一个适当的电平上。造成射频驱动电压变化存在着诸多因素:如部分功放模块上的

MOS管的损坏(一般极间短路)会加重功率驱动器的负载,使驱动电平降低,电源电压的波动也会引起射频驱动电压的变化等。驱动电源调压板通过调整功率驱动放大板的供电电压而使射频驱动输出电平的波动得到补偿。

2.5-2-2 从驱动合成器母板(A14)这一节中可知,射频驱动功率放大板由三块功率驱动放大板(A41-A43)组成,其中驱动放大板2和3(A42、A43)是由固定的非稳压+115DC供电,而驱动放大板1的A半桥和B半桥是由二组可调整电源分开供电。参见图A22驱动电源调压板原理图。

2.5-2-2-1 当开/闭环选择开关S1拨向闭环工作方式时,从驱动分配板(A15)来的射频驱动电平取样信号经J1插座送到驱动调压板的射频输入端。经检波得到的直流电平信号送到运放N2A的同相端,与反相端上由RP12设定的参考电平进行比较,当射频驱动采样电平较参考电平大时,D2A的输出端可得到按一定比例放大的直流电压信号。该信号经开关S1送到直流放大管V2的栅极回路。V2的漏极经过J2-4接位于熔丝板A24上的负载电阻R25、R26再接到+230VDC的高压电源分配铜板上。

2.5-2-2-2 通过J2-6、7、8脚送来的+115VDC主电源电压经分流电阻R43连接到J3的1、2脚直接作驱动放大板2、3的非稳压电源。同时还连接到V3、V4和V5、V6的漏极。V3和V4接成串联电压调整器,V3调压回路与V4调压回路并联以扩大输出电流。由源极输出经过调整的电压通过保护电阻R28-R31和平衡电阻R58、R59接到J3的第6、7脚作为驱动器1A半桥的电源。V3、V4导通的程度受R25上产生栅极电压的控制。V5与V6的电路和V3与V4的电路基本相同。不同之处是在栅极控制回路中串联了VD7、VD9和VD10等三只稳压管。因此V5、V6的启动要延迟于V3、V4。V5、V6输出接J3的第9、10脚。作为驱动器B半桥的电源。直流放大管V2的开通情况除了受射频驱动采样信号对其栅极回路的作用外,同时还受到V2漏极电压的影响。同时1A及1B电源输出电压对V2栅极回路有相同的控制作用。

2.5-2-2-3 当存在电源电压下降或功放模块故障而使驱动负荷加重等因素,造成驱动电平的下降时。采样到的射频驱动信号会使N2A的输出电平下降,使V2趋向截止,V2漏极电压上升,使V3、V4增加导通程度,从而提高驱动器1A的工作电压,使驱动电平得到提升。倘若还需更高驱动电平,那么当V3、V4接近饱和时接着会启动V5、V6再增加驱动器1B的工作电压,使驱动电平得到进一步补偿。反之,首先会降低驱动器1B的工作电压,当1B电压接近零时再降低1A电压,以减小驱动电平。由此可见TSD-10发射机的射频驱动功率具有很宽的调整范围和非常细腻的控制过程,能使功放部分始终处于最佳驱动状态。正常情况下驱动器1A的工作电压为40V-80VDC,1B的工作电压为零伏。驱动电源调压器有闭环和开环二种工作方式,通常应使S1置于闭环工作方式。自动控制环路能稳定地保持由RP12设定的驱动电平。若将S1置于开环工作方式,通过调节RP2可手动设置合适的驱动电平,当闭环方式发生故障时,可将S1拨向开环处,作临时应急处理。

2.5-2-3 电源供给

送入驱动电源调压板有三组电源。

(1)从J2的第6、7、8脚送入+115VDC作为驱动电源调压器的主电源电压。正常运行时电流约3A左右。

(2)从J2的第4脚接入+230VDC,这是通过高压电源取样板(A24)上的R25和R26并联电阻接入。用作电压放大控制管V2的工作电压。

(3)从J2的第1脚接入从低压电源分配板(A39)送来的+22VDC。经稳压集成块N1输出+15V稳压电,用作驱动采样直流信号处理和运算放大器N2的工作电压。

2.5-2-4 测量电路

驱动电源调压板上的工作状态,如输入电压,直流电流。经调整的直流输出电压等都可由发射机上的射频多用表进行监测。测量电路中的电流分流电阻和电压倍率电阻均安装在驱动电源调压板上,并通过J4与射频多用表相连。

(1)J4-7测量调压板上的+15VDC稳压电源电压取样。

(2)J4-9测量主电源+115VDC电压取样。

(3)J4-1和J4-2测量主电源工作电流取样。

(4)J4-11和J4-13分别测量调压板输出即驱动器1A和1B的工作电压取样。

三、注意事项

(1)MOS管是较脆弱的器件,维护驱动电源调压板时应注意避免静电对MOS管的损害,MOS器件保存时应放在抗静电包装中。

(2)驱动电源调压板带有高压电源,若发生故障在上高压状态下检修是不安全的,应关机后将调压板组件从电源柜中拆下。先旋下将5个功率MOS管固定在散热器上的螺丝,再松开6只电路板与散热器固定螺栓。否则易损坏功率MOS管与电路板的焊接处。

(3)经常用射频多用表监测驱动电源调压器的工作是否正常,建议做些原始数据资料的记录,便于日常的维护参考。

第六节 驱动合成器母板(A14)

一、概述

2.6-1-1 驱动合成器母板位于中间连锁机箱的上部,也可以脱开发射机后门板从后面接触到驱动合成器母板。

2.6-1-2 在驱动合成器母板上的J6-J10五个插槽中,依次按插了缓冲放大板,前置驱动板和三块功率驱动板,除了用于调谐频率的可变电感器(L1、L2)安装在机箱顶部之外,母板上包括了驱动合成器绝大部分的无源器件。

根据图A14驱动合成器母板电路原理图,分别介绍各部份的工作原理。

二、工作原理

2.6-2-1 缓冲放大板(A16)

驱动合成器母板上的J6用于安装缓冲放大板。

从射频振荡板A17来的射频TTL信号从母板J1送到缓冲放大板的射频输入端,放大后的射频方波信号输出到母板的双刀双掷开关S1,S1开关选择射频信号是输出给前置放大板的A半桥还是B半桥。同时射频输出信号也送到峰值检波器,检出的直流信号送到监测显示板(A32)。当缓冲放大板射频输出正常时。状态面板上对应的“缓冲”发光二极管指示灯呈显绿色当失去射频输出信号时,发光二极管显示红色。

2.6-2-2 前置驱动板(A40)

前置驱动板安装在驱动合成器母板的J10插槽中。

前置驱动板使用的是一块功率放大板,发射机用于半桥模式进行工作,母板上的S1是A、B半桥的选择开关,平时注意定期轮换使用。前置驱动的射频输出经过串联调谐网络(L1和母板上的C3、C4、C5)送到驱动信号分配电路的输入端,(L1位于机箱的顶部)。驱动信号分配电路由T1-T6的初级绕组串联而成,次级耦合出的驱动信号,分别送到J7、J8和J9的射频输入端,为驱动放大板提供射频激励信号。T5次级附加的LC网络用于调幅立体声广播的中和调整。

T6次级的射频电压同时也送到一个射频峰值检波器,峰值检波器检出的直流电压送往监测显示板(A32)。当直流电压正常时,表明前置驱动板的工作正常。对应的“中放”发光二极管显示绿色,当失去该直流电压时,发光二极管变成红色。

前置驱动板的电源电压由母板上的J15选择,当J15的1-3连通时。选择+30VDC固定供电,当J15的1-2连通时,选择+30-+60VDC可调供电,实际电压可调节R1选定(R1位于正面连锁的功放机门顶部),通常发射机工作在较低频率时前置驱动板需用较高的工作电压。前置驱动的电源经过电表电路R14,再经缓冲放大板(A16)上的熔丝F1、F2送到前置驱动板。当拔掉缓冲放大板时,会自动切断前置驱动板的电源。电表电路将前置驱动电源的电压取样和电流取样值经过J5送往射频多用表板(A23)供测量。

2.6-2-3 驱动放大板(A41-A43)

驱动放大板由三块功率放大板A41、A42、A43组成,分别插在驱动合成器母板上的J7,J8,J9中。其输出送到由T7、T10、T11组成的驱动功率合成器。

A、驱动放大板1(A41)

驱动器1的功率放大板安装在驱动器合成母板的J9中,以全桥方式工作,但它的二个半桥1A和1B的电源电压是受驱动电源调压板A22自动调整分别供电的。当发射机调制较大,或部分功放模块发生损坏时,会加重驱动负荷,引起驱动电平下降。市电发生波动时也会引起驱动电平的波动。这时驱动器1A和1B的电源电压,会相继升高或降低以动态补偿驱动负荷变化,以获得稳定的射频驱动电平。

B、驱动放大板2(A42)

驱动器2的功率放大板安装在J7插槽中也是以全桥方式工作。

它的电源直接取自发射机的非稳压+115VDC经驱动电源调压板供电。它和驱动器3一起提供了大部分固定的驱动功率。

C、驱动放大板3(A43)

驱动放大板3的功率放大板安装在J8插槽中。当发射机处于调幅单声道工作方式时,J16的跳线插处于1-4、2-3位置、J30处于1-2位置、J24处于1-2、3-4位置、J25-J29处于输出位置。这时驱动器3的功率放大板是处在全桥工作方式,电源电压也是非稳压+115VDC。

当发射机工作在调幅立体声方式时,J16处在1-2和3-4位置。J24处在1-3、2-4位置,这时驱动器3的功率放大板处于半桥工作方式。A半桥的射频输出仍送入驱动合成器的T11。B半桥则向射频功率合成器中的T9提供前馈中和信号。J23、J25-J29以及J30用于直接馈送中和调整。

D、驱动功率合成器

每个驱动器的输出各接入一个阻抗匹配网络,匹配网络由可调电感、一个由频率决定的电容(FD)和合成变压器(T7、T10、T11)初级串联构成。调整L2或用J31、J32调节电感抽头,可使输出网络谐振于工作频率。调节合成变压器初级抽头的J17-J22,可调整三个合成变压器输出的电压比。驱动合成器的次级是一根穿过三个合成变压器磁环中心的铜棒。铜棒下端与驱动合成器母板上的通地点铜排固定,上端则与驱动功率分配板中央孔固定。合成器将来自功率驱动器各部份的射频驱动电压叠加起来,输出到驱动功率分配板。位于前馈中和变压器T9下面的是电流取样变压器T8。发射机的射频功率合成器的次级铜棒,从下面穿过这二个变压器磁环的中心与驱动合成母板的通地铜排连接固定。T8提供一个射频功率合成器电流取样信号送至输出监测板(A27)上的电压驻波比检测电路。

E、射频驱动放大模块的直流偏置:

由射频驱动合成母板上所有功率放大板均处于常开通的工作状态,不需要时常切换。板上的VD7将低压电源送来的-8V稳压成-4.7V直流电源,作为这些模块的直源偏置使它们处于始终工作状态。

三、注意事项

2.6-3 驱动合成器母板上所有可调整器件交付使用时均已调试正确,用户请勿轻易改变设置。

当发射机工作时,三块功率驱动板必需全部到位,即使有的功率驱动板上的MOS管击穿也必须插上。否则会造成T7、T9、T10或T11的铁氧体磁环爆裂。

第七节 驱动分配板(A15)

一、 概述

2.7-1 驱动分配板位于机箱后侧主机柜的顶部,水平地固定在机箱顶板的下面。在分配板中央有一只铁氧体磁环驱动分配变压器,在电路板正中央有一个直径8毫米的孔。驱动合成器次级铜杆的上端穿过驱动分配变压器,用一只M8铜螺栓固定在驱动分配板的中央孔位上。铜杆下端穿过驱动合成器母板(A14)上的T7、T10、T11磁环中心固定在合成器母板的通地点铜排上。从机箱顶上打开位于中心孔上方的盖板,

就可用套筒板手方便地紧固该M8螺栓。

二、工作原理

2.7-2 驱动合成器将驱动合成器母板上三个驱动放大板输出的RF驱动功率合成后又经驱动分配变压器转换,在驱动分配板上可得到低阻抗,输出幅度约30VP—P的RF驱动电压。

在驱动分配板的中心为圆心的圆周上均匀分布着12只20芯插座,每插座通过8根RF同轴电缆与功率合成器母板连接。共96根电缆驱动48块功率放大板,依次连接到每块功率合成母板上的J17、J18、J19和J20上。必须确保所有96根驱动电缆等长,以使所有功放板上的射频驱动信号等幅同相。

驱动分配板上的J13送出三路驱动电压取样信号,其中J13-2 送A/D转换板(A34),J13-4送控制板(A32),J13-6则送往驱动电源调压板(A22)。

三、注意事项

2.7-3 发射机运行时所有驱动电缆的连接必需保持接触良好,稳定可靠。接触不良会影响发射机整体指标和安全可靠性。若驱动电缆连接不可靠、时通时断,则会发生毁坏功率放大板或驱动电源调压板等严重故障。

第八节 功率放大板(A44-A91)

一、概述

2.8-1 TSD-10共用52个完全相同RF功率放大板,其中用作前置驱动板(A40)和驱动放大板(A41-A43)是插在驱动合成器母板(A14)的插槽里。其余的48块RF功率放大板(A44-A91)则分别插在一块射频功率合成母板I(A18)和二块射频功率合成母板II(A19、A20)的插槽里。所有功率放大板的结构和电性能都是一样的,具有完全的互换性,每块功率放大板可用于上述应用中的任一位置,对发射机的性能几乎毫无影响。打开主机柜机箱正面的连锁门,就可顺着导轨方便地插装和拔卸功率放大板。

二、工作原理

2.8-2-1 功率放大板工作原理。

参见功率放大板电原图(A40-A91),每一块功率放大板包括用四个功率MOS场效应管组成桥式开关放大器。这桥由二个半桥组成,A半桥包括V1和V3,B半桥包括V2和V4。V1(V2)源极和V3(V4)漏极的连结点是半桥的输出端。每个半桥有一个驱动变压器,同相的射频驱动信号加在驱动变压器初级绕组上,次级二绕组在V1和V2(V3和V4)的栅极上产生二个有180度相位差的激励信号,使得上下二个MOS管交替地导通截止。当负载的一端接在一个半桥的输出端上而另一端接地,就构成了半桥工作方式,这样在负载上可得到幅值等于电源电压的单极性方波的输出信号。如果将负载的二端分别接在二个半桥的输出端上,这样就构成了全桥工作方式。在二个半桥驱动变压器的输入端分别加上同幅同相的RF驱动信号,由于二变压器的次级绕组同名端接法相反,因而使二个半桥工作于反相状态,这样在负载上可得到其幅值是二倍于电源电压的双极性方波输出信号。因为每一MOS管是工作在截止和饱和二种开关工作状态,并在极短时间内快速切换,而且通过调整放大器的射频激励和数字开关信号的相位差,以确保其在“射频过零”时进行开关切换。放大器的效率很高,功耗很小。

当功率放大板用作前置驱动板A40时是以半桥方式工作,二个半桥中只用一个半桥工作。通过驱动器合成母板上的开关S1,来选择究竟是A半桥还是B半桥工作。当发射机工作于单声道调幅模式时,三个功率驱动板A41-A43和所有的功率放大板A44-A91都以全桥方式工作,即A半桥输出端和B半桥输出端被联接到合成变压器的初级绕组,这相当于典型的单端推挽形式,为了防止直流通路经过合成变压器初级绕组,

电容器C8串联于输出回路中。(注意:在AM立体声模式时功率驱动板3应工作于二个独立的半桥方式)。

2.8-2-2 功率放大板的开/关控制电路。

前置驱动板和驱动放大板始终工作的,然而用于射频功率合成母板上的功率放大板,当发射机被调制或改变其功率输出时,这些模块是时开时关的。随着调制信号的变化而要求一定数量的功率放大板开通,以提供瞬时的RF输出。功率放大板的开/关控制信号是由调制编码板(A36)产生。从电原理图中可以看出开/关信号对功率放大板的控制是作用在桥式放大器下侧二个MOS管V3、V4的驱动信号上。开/关控制信号为TTL电平。当低电平信号输入时(-2~-5V)使V5和V6饱和,而V7截止,驱动变压器次级的驱动信号能顺利馈送入V3、V4的栅板,所以功率放大板开通。当高电平信号输入时(+4~+4.8V)使V5和V6截止,而V7饱和,驱动信号通过VD7和VD8短路通地V3、V4截止,功率放大板处于关闭状态。

由C5、VD7、V7和由C6、VD8、V7构成下半桥的射频激励信号的负载回路。

从调制编码板到射频功率合成母板传输开关控制信号的同轴电缆必须等长,尽可能地以避免功放模块之间的开关相位差,提高整机的射频功率放大效率。

2.8-2-3 电源

功率放大板上二个半桥的上端联接到电源的正电压上,处在不同应用位置上的功率放大板工作电压是不同的,如前置驱动板接入的是30V-60V电压,驱动功放板接入115V,二进制功率放大板接30V或115V,大台阶功放接230V电压。每个半桥各自有一个3A的快速熔丝。当电路发生故障熔丝烧断,相应熔丝的LED 指示灯就会点亮,从机箱正面连锁门内的LED显示孔中可以很清楚地观察到,是哪个功放损坏。

三、注意事项

(1)MOS管由于对直流呈现高阻抗,并有较大的极间电容,故是一种防静电较弱的器件,在使用的维修中应注意静电对MOS管的损坏。备用MOS管应注意用裸铜导线将引脚短路或装在抗静电包装中。

(2)应经常保持功率放大板清洁,可用毛刷或压缩空气除去散热片上的积尘,以便良好散热,虽然在正常使用中功放散热片并不热。必要时可用无水酒精擦拭油性污染物。尤其注意保持金手指接插部位的清洁和接触良好。

建议经常留有良好的功率放大板备份,当怀疑功率模块有故障时,可用备份替换下作进一步检修。

(3)将怀疑有故障的功率放大板插入前置驱动板的位置上(A40),由驱动合成器母板A14上的开关S1选择A半桥或B半桥,检查是否能独立正常工作。通过RF多用表观察前置驱动板的工作电流是否正常以确定故障部位。

第九节 射频功率合成母板(I)和(II)(A18-A20)

一、 概述

2.9-1 TSD-10采用了一块射频功率合成母板(I)(A18)和两块射频功率合成母板(II)(A19、A20)。这三块合成母板是装在机箱后背中间机柜里,位于驱动合成器母板(A14)的下面,依次是合成母板(I)(A18)和两块合成母板(II)(A19、A20)。合成母板(I)用于二进制和部分大台阶功放的功率合成,一般称为二进制合成母板。合成母板(II)全用于大台阶功放功率合成,一般称为主合成母板。所有的功率放大板都是从机箱正面打开联锁门顺着印板导轨插入合成母板。而射频功率合成器则安装在合成母板的背面。

二、工作原理

2.9-2-1 射频功率合成母板(I)

参见射频功率合成母板(I)原理图(A18),母板上装有16只功率放大板插槽J1-J16,其中J1-J6为六只二进制台阶功放板插槽,依次为1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64台阶。其余J7-J16为10只大台阶功率放大

板插槽,每个功放板的输出端连接磁环功率合成变压器的初级绕组和效率线圈。无论二进制台阶放大器还是大台阶放大器,其功率放大板都是一样的,其不同在于功率放大板的工作电压及其负载合成变压器初级绕组的圈数。通过母板上J25第1、2脚送来的+115V DC给J1-J4的高四位二进制功放板供电(1/2、1/4、1/8、1/16),第5、6脚送来的+30V DC给J5、J6的低两位二进制功放板(1/32、1/64)供电。而其余的大台阶功放则由J26和J28送来的+230V DC供电。大台阶的合成变压器初级绕组的圈数都是相同的,而在二进制台阶中,台阶越小,磁环初级绕给的圈数就越多。J30-J33四个跳线插用来改变高四位二进制台阶初级绕组的抽头,改变抽头位置可调整二进制台阶射频输出电压大小,抽头位置与工作的频率有关。在每个合成变压器的初级绕组上并联有一个效率电感器,这是一个可改变抽头位置的空心线圈。改变抽头可调整放大器的输出相位,抽头位置也由工作频率决定。由驱动分配板(A15)来的射频驱动信号经母板上的J17-J20送到功放板每个半桥的驱动输入端。功率放大板的开/关信号则由调制编码板(A36)产生,经同轴电缆送到母板上的J21-J24和J27插座。所有这五个插座中的第9、10脚,连接的是16块功率放大板的联锁信号,回传到调制编码板去。当功率合成母板中有任一块功率放大板没有按装到位,控制电路均能发现并关闭所有功率放大器,以确保缺位功放处的合成变压器磁环的安全。由C36和R38构成的RC稳定电路,其输入线串过六个二进制合成变压器和第1、2、5、7个大台阶合成变压器。R与C的值由频率决定,安装在功率合成器的U型罩上。

2.9-2-2 射频功率合成母板(II)

参见射频功率合成母板(II)原理图(A19、A20),合成母板(II)用于大台阶功放的合成,上面也是装有16个功放板的插槽,16个磁环合成变压器和效率线圈,除了下面所述几点不同外,其外型尺寸、电路板结构分布都与合成母板(I)完全相同。

A、所有功放模块都由J25、J26接入的+230V DC电源电压供电,而没有J28 +230V DC接插件。

B、所有磁环合成变压器初级绕组的圈数相同,而没有J30-J33初级绕组抽头跳接插。

C、没有RC稳定电路。

2.9-2-3 射频功率合成板

射频功率合成板的作用是将各功率放大板输出的射频电压叠加成一个总的射频输出电压。在三块功率合成母板的背面装有48只磁环功率合成变压器,垂直的排成一排。一根直径20毫米粗的铜杆贯穿于所有的合成变压器的中央,作为合成变压器的公共次级。铜杆的上端穿过驱动合成器母板上的T8、T9与通地点铜排固定,铜杆的下端作为射频功率合成板的输出端与网络柜连接。在全部磁环的外面套有一个长条型的U 型铝罩。与合成变压器绕组并联的效率线圈,依次固定在位于合成变压器两侧的环氧板支架上,这样就组成了射频功率合成板。每一个功放模块开通时会在合成器的次级铜杆上产生一射频电压。当某时刻有若干个二进制功放和大台阶功放开通,虽然不同台阶的功放输出的射频电压是不一样的,但它们在合成板次级铜杆上产生的射频电压是叠加的。合成板输出的是等电压台阶,非功率台阶。总的射频功率输出出现在合成板下端的网络柜输入端上,阻抗约为4欧姆。通常发射机射频输出功率是10KW,这时功率合成板铜杆中的射频电流约为50安培。

三、注意事项

(1) 开机前必须将所有的功放模块都安装到位,(即使有些模块的MOS管已击穿短路),否则会造成开路电压过高而引起磁环爆裂。

(2) 注意合成母板与功率合成板的清洁,积尘会造成高压电源放电。

(3) 合成板次级铜杆联接部份必需紧密可靠。保持合成板低的损耗。

(4) 注意效率线圈抽头焊接可靠,线圈避免圈间短路。

切记:当拆下合成板U型罩时切不可开机。安装U型罩时,必须使固定螺丝与印板接地处可靠连接,并紧固。

第十节 射频输出取样板(A26)

一、概述

2.10-1 射频输出取样板(A26)用于电压驻波比故障相位检测和射频功率表定向耦合器的射频电流取样和电压取样。位于机箱左侧网络柜上层,在电气上它位于输出网络中50欧姆点的位置上。射频输出取样板电路图A26和输出监视板电路图A27画在一起给出。

二、工作原理

2.10-2-1 电压驻波比检测的电流和电压取样:

电压驻波比检测包括天线电压驻波比相位检测和带通滤波器电压驻波比相位检测。位于电路板下面的磁环绕组T1用于射频输出电流取样。50欧姆点处的射频电流从T1磁环绕组的中心流过,绕组两端并联电阻R1、R2作为负载。并将绕组中的电流取样转变为电压取样输出。

用于射频电压取样的是C1、C2和C3、C4两组电容分压器。C1和C3端接50欧姆点取样,C2和C4一端接地。而C1和C2及C3和C4的连接点则是电压取样的输出端。其中C3、C4的电压取样和T1同名端的电流取样作为天线电压驻波故障检测信号。C1、C2的电压取样和来自驱动合成器母板(A14)T8的电流取样作为带通滤波器电压驻波比故障相位检测信号。

2.10-2-2 射频功率表定向耦合器

2.10-2-2-1 RF功率表用于测量发射机的射频入射功率和由负载不匹配性而产生的反射功率。因此它也需要两组电流和电压取样。位于电路板上面的磁环绕组T2是定向耦合器的电流取样元件。电阻R3-R6连接在磁环绕组两端,接成电阻串联中点接地形式。这样既能将电流取样转变为电压取样,同时又能在绕组两端获得相位差成180°的电流取样信号。由电容分压器C5、C6得到的电压取样和T2的非同名端(180°相位差)电流取样信号用于射频入射功率测量。而C7、C8的电压取样和T2同名端(同相位)电流取样信号用于射频反射功率测量。

上述所有电流和电压取样信号通过J1联接到输出监视板A27上。输出取样板上采用无源器件。

三、注意事项

2.10-3 磁环绕组的负载电阻切不可断开,否则可能会损坏磁环绕组和相应电路器件。

第十一节 射频输出监视板(A27)

一、概述

2.11-1 射频输出监视板是用于监测发射机射频通道输出的一块综合性检测控制模块,包含了天线和带通滤波器的电压驻波比检测和功放关断控制、射频入反射功率测量、音频包络检波、调制监视板取样电平控制等诸多功能。是发射机能以高性能指标、高可靠性运行的重要保证。因此,发射机在每次上低压时,电路将自动进行自我检测。输出监视板安装在机箱非联锁机柜左侧的最上面。

二、工作原理

2.11-2-1 电压驻波比相位检波器及故障保护电路

(1)天线电压驻波比相位检波器

天线电压驻波比相位检波器也可称为“负载相位检波器”。当发射机的匹配网络与天线系统调整得正确时,位于输出采样板A26处的阻抗应是50+j0欧姆,电压和电流是同相位的。当匹配网络或天线系统阻抗发生变化,或产生电弧时,电压和电流的相位关系就会发生变化。产生电压驻波比故障。见输出监视板电路图A27,左上角部份是天线电压驻波比相位检波器电路图。天线的射频电压取样和电流取样信号通过J1-1、J1-11加在相位检测变压器T2初级绕组上,在电压取样端接有一可变电容器C15及可选接入的电容器

C60、C61接地,作为电压幅度调整器。调节电容量大小可改变电容分压比而改变射频取样电压幅值。在电流取样端接有一个可变电感L4及可选接入电容C9-C12,作为幅度和相位调整。改变电感量和电容量的大小,可调整电流取样的幅值和相位。T2初级两端并联有可变电容器C13及一些可选接入的电容和电感,使T2初级回路谐振于工作频率上。谐振回路的高阻抗隔离可以消除电压取样和电流取样间的相互作用。在匹配网络和天线系统调试正常情况下,分别调节电压和电流取样的幅度和相位调整器,使两取样信号的幅度和相位都相同,故检波器平衡,没有射频电流流过T2的初级,次级上的全波整流输出直流电压为零。如果匹配网络或天线系统发生故障,那么电压驻波比变大,电流电压取样信号的幅度和相位就会改变,检波器平衡遭破坏,就有射频电流流过T2的初级,在次级绕组上的检波器就会输出一直流电压作为电压驻波比故障信号。电压大小与电压驻波比故障严重程度有关。

(2)带通滤波器电压驻波比相位检波器

带通滤波器电压驻波比相位检波器也称为“网络相位检波器”或“输出网络电压驻波比相位检波器”。它由相位检测变压器T3及相关的初级谐振回路元件和电流电压取样幅度和相位调整器组成。其结构、工作原理与调整方法和天线电压驻波比相位检波器是相同的,它的电流采样信号来自驱动合成器母板(A14)上的电流变换器T8。当带通滤波器或天线系统发生故障时,就会使T3初级绕组两端的电压和电流取样的幅度和相位发生变化。从而带通滤波器电压驻波比相位检波器就会输出一个正电平故障信号。

在电流取样两个输入端接有一个“通常/校正”按钮开关S2,这为调谐T2、T3初级回路谐振提供方便,按下S2断开电流取样,这样只有电压取样加在变压器初级绕组的一端上将示波器接在TP2或TP4测试点上,调节初级回路电容电感,使示波器显示的射频电压最小,这时电路调到谐振。

每个相位检波器的输出信号除了启动下面要讲到的电压驻波比故障处理功能外,还经过射频阻流圈L8或L9送到J2-23或J2-25通过监测显示板送到控制器板的电表电路,用作面板多用表的天线和滤波器的零相位检测以及送至外部接口板作遥控检测用。

2.11-2-2 电压驻波比判断电路

严重的电压驻波比故障能损坏功放模块和发射机其他元器件,所以一旦检测出电压驻波比故障大于设定值时必须立即关闭所有功放模块,并启动振荡同步电路避免损坏功放(详见射频激励板的章节),同时向控制电路发出故障指示信号以对电压驻波比故障作进一步处理。

发出功放关闭信号和产生电压驻波比故障指示信号是由输出监视板上的电压驻波比判断电路完成的。电压驻波比判断电路对天线相位检波器和带通滤波器相位检波器所产生的电压驻波比故障信号的处理基本上是相同的。下面以天线电压驻波比故障信号处理为例介绍判断电路工作原理。

由天线电压驻波比相位检波器输出的正直流电压送到高速差分比较器N1的反向输入端,比较器的同相端由RP15设定一个基准电压,当电压驻波比故障信号电平大于基准电平时,比较器N1的输出端就由高电平变为低电平。通常电压驻波比故障持续时间非常短促,仅几微秒。因此在高速比较器的反向端上接有C17和R10放电延迟电路,这样一个电压驻波比事件在N1的输出端至少可产生一个宽度大于等于20微秒的TTL 低电平脉冲,有足够的时间使其他的保护电路工作。该低电平脉冲信号同时送向与门D2和单稳态多谐振荡器D3A。当D2输入端收到一个低电平信号后,其输出端也产生一个低电平信号并通过J3-2直接送往调制编码板(A36),立即关闭所有的功放模块,并由控制板启动振荡器同步电路。低电平脉冲送到N3的输入端,下降沿触发单稳态电路使N3的输出端产生一个脉宽为14毫秒的低电平脉冲,通过J2-17送往监测显示板(A32),由控制电路对电压驻波比故障作进一步处理,详细控制过程见监测显示板和调制编码板章节。

判断电路对带通滤波器电压驻波比故障处理与上述基本相同。区别在于高速比较器采用N4,单稳态电路采用D3B,而D3B的输出低电平脉冲的宽度为19毫秒,通过J2-15送往监测显示板。在每个高速比较器的反向输入端上各装有一个手动电压驻波比判断按钮开关S1和S5。按下S1或S5可使相应比较器的反向端接+5V,模拟电压驻波比故障信号,以检验判断电路工作是否正常。另外电压驻波比判断电路还带有自测试功能,每当发射机上电或按下状态面板上的电压驻波比“手动测试”按钮或外部接口给出一个遥控电压驻波比测试命令,位于监测显示板上的电压驻波比自测电路就通过J2-11发出一个低电平脉冲信号,开通晶体管V8和V9,使两个比较器的反向端都按+5V。若电压驻波比判断电路正常,状态面板上的电压驻波比指示

灯显示绿色,若测试失败则显示红色。

在高速比较器的反向输入端上还接有一个联动按钮开关S3,按下S3可使两个比较器的输出断开,并使N2和N3的输入直接+5V。这在调整相位检波器零位输出时很有用的,不会在调整过程中产生判断信号而关闭功放。

2.11-2-3 定向耦合器及射频入/反射功率测量:

A、反射功率耦合器

反射功率耦合器与前面介绍的相位检波器的工作原理是相似的。来自输出取样板(A26)的电压取样信号和电流取样同相端的电流取样信号接到二极管VD2的两端,在电压取样端上接有幅度调整器C4、C54、C55。在天线系统调试正确情况下,取样点阻抗应是50+j0欧姆,此时用幅度调整器使二极管的两端电压相同。因为电压与电流同相,达到平衡状态,所以无电流流过二极管,耦合器输出端无直流电压输出,反射功率测量为零。若无线系统发生故障,产生反射功率,取样电压和取样电流的幅度和相位就会发生变化。耦合器的平衡破坏,有电流流过二极管,在耦合器的输出端就有直流信号,该信号通过射频阻流圈L2,隔离电阻R4经J2-3送到监测显示板。R3是耦合器的负载电阻,C5、C6用于滤去射频和调制的音频成份。在某些工作频率上需将电流取样端的跳接插P3置于1-2位置接入容抗,才可获得零位校正。

B、入射功率耦合器

入射功率耦合器的工作原理与反射功率耦合器是完全相同的,其区别在于接到二极管VD1两端的电压取样和电流取样相位差180度。因此有电流流过二极管,电流的大小决定于取样点输出的射频功率。入射功率耦合器输出端的直流电压,通过J2-1送到监测显示板。在两个二极管负极,接有跳接插P1和P2,在调整入射功率耦合器平衡时,应将P1、P2置于1-2位置,即取样电流和取样电压相位相同,使入射功率耦合器读的是反射功率,调节幅度调整器C3、C56、C57使耦合器平衡,输出为零。同样在校正反射功率指示时,也要将P1、P2置于1-3位置,使反射功率耦合器读的是入射功率,以提高校正精度。P1、P2的正常位置是1-2。

C、音频检波器工作原理

两路有180度相位差的电流取样信号还接在音频检波变压器的初级,次级绕组上全波整流二极管VD3和VD4检波出已调制的音频信号,经电感L3通过J4送往监测显示板上的“包络出错”电路。电感L3用来降低发射机内的环地电流所产生的共模杂音。

D、调制监测器取样电路

调制监测器取样电路是为发射机在高、中、低三种功率状态运行下为外部的调制板监测器提供相同的射频输入电平。

在网络柜顶部发射机输出口处接有一个电容分压器,由分压器的射频输出采样电压通过同轴线经J7馈入。当发射机在低功率状态运行时,调节电容分压器。使由J5输出的射频电压为10V有效值,当发射机在中或高功率状态运行时,射频电压增大,故用可变电阻R31和R32分别使射频电压调整到与低功率运行时相同的电平。由监测显示板送来的高功率/中功率TTL电平控制信号经J2-7和J2-9接入。当两个控制信号均为低电平时,为低功率取样,J5输出直通J7输入;当中功率控制信号为高电平时,V4导通,继电器K2动作,取样输出来自R31中功率调整器;当高功率控制信号为高电平时,因为VD5导通,所以V3、V4均开通,K1、K2都动作,取样输出来自R33高功率调整器。

可变电阻R31、R33也为射频同轴电缆传输线提供了一个50欧姆终接负载,避免传输线中的射频反射,影响监测精度。

E、电源

输出监视板仅使用+5V和-5V两组电源。

来自低压电源的±8VDC从J6-6、7和J6-1、2输入,经稳压集成块N6与N5和串联调压晶体管V1与V6稳压成±5V电源。±8V电源的输入端接有一个0.5A熔断丝F1和F2。当稳压电源发生故障时集成块的第10脚会由原来的高电平变成低电平,并将该低电平故障信号分别从J2-21和J2-19送往监测显示板去驱动指示器和故障处理电路。

三、注意事项

输出监视板上所有的可调整器件,在机器安装调试后均已调试正确,并用红漆封住,用户切勿调乱。当需重新调试相位检波器时须保证在带通滤波器及天线系统已调试正确的基础上进行。

输出监视板上有10个测试点(TP1-TP10)

下表是测试点功能表,当发生故障时测量测试点状态有助于分析故障原因。

测试点功能

TP1 天线相位检波器电压取样

TP2 天线相角检波器电流取样

TP3 带通滤波器相位检波器电压取样

TP4 带通滤波器相位检波器电流取样

TP5 +5V稳压电源电压

TP6 -5V稳压电源电压

TP7 带通滤波器检波器输出电压

TP8 天线相角检波器输出电压

TP9 天线驻波比门限测试点

TP10 滤波器驻波比门限测试点

第十二节 发射机的输出网络

2.12-1 基本原理

发射机的输出网络由二阶带通网络与T型阻抗匹配网络二部分所构成。

2.12-1-1带通网络

带通网络为二阶的最大平坦度滤波器,它的作用是滤波和阻抗匹配。滤除音频通带外的不需要频谱成分,主要是A/D转换的取样频率及其各种组合频率成分,而将具有量化台阶的射频功率调幅信号光滑处理成典型的调幅信号,以最后完成射频功率数模转换。与此同时,将射频功率合成器低输出阻抗转换成输出检测点所需的50Ω纯阻。

带通滤波器的频幅特性:相对于0dB的载波频率fo点的衰减量为

≤∣±0.1dB∣ fo+/-10kHz ;

≥-3dB fo+/-50kHz ;

≥-12dB fo+/-100kHz

2.12-1-2 T型网络

T型网络为高通匹配网络

输入、输出二支路为可变电感器;接地支路为谐振于载波的三次谐波的串联谐振支路,载波时呈现容性电抗。

T型网络主要为匹配用户的不规则50Ω馈线阻抗。驻波比系数小于1.35 馈线均能于之匹配。

2.12-2 元器件

发射机的输出网络的元器件有:C101、C102、C103、C104、L101、L102与L103均为频率决定元件,取决于发射机所设置的载波频率。

第十三节 射频多用表(A23)

射频多用表安装在中间非联锁机柜右侧,包括指示表头,选择开关电路板和一个测量探头。但表头及电路板组件需打开右边的电源柜才能接触到。射频多用表用于前置驱动板和驱动放大板部分的测量。利用

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