DAM中波機駐波比保護電路的原理與調整

□李冬妹 周 娟

電路原理

DAM機VSWR越限保護電路設在“射頻輸出監(jiān)測板”內，該板將VSWR系統(tǒng)需要監(jiān)測的射頻電壓及電流采樣信號處理后得到直流電壓，直流電壓的幅度直接反映整機VSWR狀態(tài)。對直流電壓進行分析處理，可實現發(fā)射機的VSWR越限保護。

VSWR保護電路基于這樣一個基本原理：射頻信號接至一電阻性負載，該點電壓和電流信號是同相位的。當因某種原因產生駐波時，該點電壓電流的平衡關系即被破壞，破壞的程度決定VSWR的量值的大小，邏輯控制系統(tǒng)即判斷這一量值大?。ㄟ@里由直流電壓的高低來表示），按規(guī)定的程序進行邏輯處理。

不同功率等級的系列DAM發(fā)射機VSWR越限保護電路的原理大同小異。在出現首次VSWR越限信號時，根據在調機過程中對電路的設置，將有一系列的保護動作（中小功率發(fā)射機保護程序更簡單），對發(fā)射機實施有效的保護。

1.電路將產生一個高電平信號，用以封鎖全部功放模塊，不斷開高壓，但是沒有射頻功率輸出，封鎖延時為12ms，避免越限沖擊危及功放模塊。

2.產生一個250ns的正脈沖送至激勵器，用以觸發(fā)頻率合成器同步信號以避免功放模塊上的場效應管在越限瞬間，輸入回路和輸出回路之間的相位關系被破壞，而導致管耗瞬間增加，功放模塊受損。

3.啟動0.5s延時電路，點亮VSWR故障指示燈。

4.VSWR可編程陣列邏輯電路PAL的記數器啟動作“1”記錄。

5．0.5s延時電路被啟動的同時，會給出一個高電平信號，去觸發(fā)PAL執(zhí)行如下邏輯過程：啟動計時電路點亮越限故障指示燈4s，4s結束后，沒有再次觸發(fā)，指示燈由紅變綠；20s時間內連續(xù)5次VSWR越限動作，說明VSWR故障持續(xù)存在，發(fā)射機將啟動分級降功率電路，每5次越限降功一次，首次為0.5db，以后每次遞增，分級降功率電路設置在模擬輸入板，復合音頻信號中的直流分量決定發(fā)射機載波功率，在此板中執(zhí)行分級降功率使電路更加簡捷。

電路調試

射頻輸出監(jiān)測板VSWR越限保護電路的調試過程并不復雜，但是必須按規(guī)定的步驟來進行，否則達不到理想效果。

步驟一：發(fā)射機的VSWR狀態(tài)是通過射頻輸出信號的瞬時電流和電壓之間的平衡狀態(tài)來反映。保持兩個信號的獨立性，彼此互不影響才能準確反映平衡狀態(tài)，因而必須保證兩個信號的隔離。具體方法是：把圖中撥碼開關S1撥向測試端，把電流采樣信號斷開，另外兩個開關S2、S3撥向斷開位置，使幅度和相位調整原件脫離電路（正常工作時，三只開關位置呈相反狀態(tài)）。在實踐中我們注意到，經過這樣設置，VSWR越限保護電路狀態(tài)是：電流采樣、幅度和相位調整元件處于隔離狀態(tài)，電路中只有電壓采樣信號，加在并聯諧振網絡一端，另一端懸浮，采樣變壓器初級繞阻對工作頻率是高阻，不參與諧振，視作采樣信號的負載。調試信號可以取自射頻信號發(fā)生器，也可用射頻電纜由本機射頻激勵器直接取信號，通常為了調試方便，這一步驟也可以在發(fā)射機開出功率后，上機調試。需要注意的是調試過程中為避免VSWR越限保護電路動作，要把整流器輸出的直流電壓信號從電路中斷開，或把直流信號接地。此時發(fā)射機開低功率，示波器探頭接圖中P點，監(jiān)視該點射頻信號，用撥碼開關調整C6和L，使波形幅度最小。此時可以認為電壓和電流采樣信號充分隔離。

步驟二：首先三只開關撥向正常工作位置，二路采樣信號分別加在采樣變壓器兩端，正常工作（即行波狀態(tài)）時，要求二路信號幅度相等，相位相同。首先分別確定兩路信號合適的幅度，電流采樣信號一般可設定在7~10V，可通過改變負載電阻R1來實現，電壓采樣信號應該比電流采樣信號高3~5V，可由改變C2容量來確定。用雙蹤示波器來調試，兩個探頭經校準后，分別接在采樣變壓器兩端即P點和Q點，通過撥碼開關分別改變C3(調幅度)和C5(調相位)兩組電容的電容量使兩路波形完全重合，有的機型相位調整電路中還設有可調電感L5，可進一步對相位細調。幅度和相位的調整相互影響，可能需要反復調若干次，才能達到重合。

實際的線路板中，全部電容（C1、C2除外）為保證全波段調整范圍，會采用多只不同容量的小電容并聯的形式，有的機型為方便高頻段的調試還裝有小型可變電容，用來做幅度和相位的細調。并連電容用撥碼開關來切換。電感L和L5是多只小電感量電感串接或并接而成，也有采用帶磁芯的可調電感。調試過程中，根據不同載波頻率的需要把不用的電感用撥碼開關短路或接入，用可調電感進行微調。T是采樣變壓器，初級兩端分別接電壓和電流信號，次級接由D1、D2組成的全波整流電路，兩射頻信號差值經整流轉換為直流，加至高速比較器V1的一個輸入端，另一輸入端是人為設置的基準電壓。

步驟三：基準電壓的設置。不同功率等級的發(fā)射機VSWR越限保護基準基本相同。一般是VSWR為1.3時，發(fā)射機將啟動保護電路。這里介紹一種常用的方法：

以10KWDAM機為例來說明，對應VSWR為1.3時的反射功率數值是169w。發(fā)射機饋口并一只耐壓為4kw（不同功率等級的發(fā)射機饋口電壓不同，要保證所選電容的耐壓值）、容量為數千P的高壓瓷介電容，使網絡失諧，發(fā)射機輸出功率降到零，功率表撥到反射功率位，開低功率，功率表指示為零，按升功率鍵，反射功率會增加，當指示為169w時停止升功率。調整射頻輸出檢測板越限保護基準電位器（一般設置為順時針調節(jié)基準電壓降低），調到使發(fā)射機剛開始降功率，此時基準電壓值即是對應VSWR為1.3時的有效直流電壓數值。需要注意的是，基準設置一定要在反射功率表校準后進行，并保證功率已降到零。

電路維護

越限保護電路的日常維護工作很重要，主要是經常檢查保護基準電壓是否變化；巡機抄表時一定要觀察面板多用表上天線零位和網絡零位數值是否有變化。

發(fā)現基準電壓變化時，首先檢查周邊電路有否異常，再根據近期越限保護電路的動作情況確定調回原值還是改變基準，一般可調回原值。如發(fā)現零位變化較大，不可隨便調整保護電路，需用電橋檢查饋口阻抗是否發(fā)生變化，并進一步檢查天調網絡，確定引起零位變化的原因后，再采取措施處理。如果是氣候變化引起，一般會自然恢復。