浅谈中波发射机的输出网络|自制中波发射机
摘 要:从事调试工作多年,在这里分析一下中波发射机的输出网络,谈一下自己的一些看法,浅谈一下自己的一些经验体会,和大家一起共同探讨。 全固态中波发射机输出网络是将功率合成器输出的低阻抗转换为输出阻抗为50Ω,这个阻抗变换网络由带通滤波器和阻抗匹配网络两部分组成。带通滤波器主要的作用是完成发射机基波电压的输出,滤除无用的杂波;而阻抗匹配网络主要是完成阻抗的变换。
全固态中波发射机的功放输出的电压符合富里哀级数,首先是基波,也就是对我们有用的工作频率,其余为奇次高次的谐波,没有偶次谐波分量,而三次的谐波分量最大,其余的奇次的谐波分量随着奇次频率的增高而减小,而为了抑制谐波的分量而设计出带通滤波器,但是因为防止调制边频造成的影响,滤波器的Q值取的较低,造成低通滤波器对三次谐波的抑制度降低,为了达到好的滤波效果,所以在阻抗匹配网络中增加了专对三次谐波的滤波器,加强对三次谐波的抑制作用。
以我们厂的中波10KWDAM输出网络为例分析一下,PDM脉宽调制输出网络一样
① 断开天输出网络与天调网络的连接,用仪器高频电桥对天调网络测纯阻50Ω
② 三次谐振网络由L5和C5组成,断开三次谐振网络与其余网络的连接,用仪器高频电桥测三次串联谐振,即R+jX=(0+j0)Ω
③ 恢复连接,断天L3与L2的连接,从③处往后用高频电桥本频测50Ω,即R+jX=(50+j0)Ω,其中串臂L3的作用是调谐,L4的作用是调载,并臂是由L5和C5构成的三次谐振网络,对于本频来说并臂呈容性,相当于电容
④ 再断开L2与C1的连接,不恢复与L3的连接,用高频电桥本频测L2与C2构成的并联谐振,虚部为0,实部是KΩ级的阻抗
⑤ 恢复所有的连接,断开功放合成与输出网络的连接,从⑤处用高频电桥测整个输出网络的阻抗为DAM数字调幅为R+jX=(4+j0)Ω,而PDM脉宽调制为R+jX=(23+j0)Ω,依据不同的频率实部可做适当的变化。
以上是整个输出网络的整个调试过程,测试仪器用高频电桥或网络分析仪,在实际中当发射机的功率输出后,由于输出合成器的阻抗也不是纯阻有虚部,所以还有个热调试的过程,多数情况下是通过改变调谐L1,使发射击队机的输出功率达到最大值,在这样的情况下,整个发射机的机器指标也不会存在很大的问题。
其实发射机的功率合成的输出阻抗通常情况下不会等于馈线加天调系统的阻抗,所以匹配网络的作用就是就是把馈线加天馈系统的阻搞调整到输出合成器的阻抗,使输出达到匹配,而这个阻抗变换网络是通过T网络来实现的,对于固态发射机来说,阻抗匹配网络不但要实现阻抗的匹配,而且还要有防雷的作用,因为固态发射机的功放模块是场效应管,当天线遭受雷击的情况下,在功放电路里会产生过大的瞬时电压和电流,容易把功放模块损坏,具体的做法是在输出网络中把阻抗匹配网络设计成相移-45°网络,而在天调网络中附加相移网络,使这两点的相位差为180°的整数倍,从而达到防雷效果。
组织成输出网络的电感丝圈和电容器的Q值以及元件间接触电阻对输出网络工作的稳定性有影响,而输出网络的的Q值与电感电容来决定,Q值越低并联网络的等效电阻越小,消耗功率越大,导致元件温度上升,而元件的发热,造成元件的性能参数发生变化,致使输出网络失谐,并造成恶性循环,严重的影响到发射机的正常工作,因此必须选择合适的Q值。
参考文献
《中波广播发射机的原理与维护》 刘吉坤,范洪清