DAM 中波發(fā)射機駐波檢測電路的原理分析與故障維修

付勇

（青海省中波臺管理中心，青海 西寧810008）

中波發(fā)射系統(tǒng)主要由發(fā)射機和天饋線系統(tǒng)組成。發(fā)射效率取決于發(fā)射機與天饋線系統(tǒng)的阻抗匹配。但由于天線場區(qū)周邊環(huán)境的影響，天饋線阻抗會發(fā)生較大的變化，造成整個天饋線系統(tǒng)的阻抗瞬間變化，甚至有可能損壞調配網(wǎng)絡器件。當天饋線系統(tǒng)阻抗減小時，發(fā)射機負載加重，反射功率增加；當天饋線系統(tǒng)阻抗變大時，發(fā)射功率達不到設計的最大值，發(fā)射效率同樣降低；只有當天饋線阻抗與發(fā)射機阻抗匹配一致時，發(fā)射效率才能達到最大。為了避免阻抗變化而造成的駐波故障，DAM中波發(fā)射機設置了駐波保護電路，當出現(xiàn)駐波故障時，發(fā)射機采取降功率或關功放等保護措施，從而避免劣播或損壞器件的事故發(fā)生。

1 駐波保護電路組成和工作原理

圖1 駐波檢測電路組成框圖

1.1 電路組成

如圖1 所示，DAM中波發(fā)射機有兩套幾乎完全相同的駐波檢測和處理電路，分別是天線駐波檢測和處理電路和濾波器（BPF）駐波檢測和處理電路。駐波檢測和處理電路又包括零位取樣電路、零位調諧網(wǎng)絡、駐波門限設置和比較電路、駐波自檢和人工檢測電路、駐波故障控制處理電路和駐波故障顯示電路。

1.2 工作原理

以10kW DAM中波發(fā)射機天線駐波檢測電路為例，從功率合成來的一根銅棒穿過輸出取樣高頻變壓器，變壓器次級輸出極性相反的取樣電壓和取樣電流，取樣信號送到輸出監(jiān)測板上的調諧和整流電路，將取樣信號轉變成直流電壓。在天線阻抗調試正常的情況下，將輸出取樣板來的取樣電壓和取樣電流大小調整一樣，由于極性相反，整流電路輸出的正負電壓抵消，也就是說保持零位狀態(tài)；當天線阻抗變化時，取樣電路上的阻抗發(fā)生變化，取樣電壓和電流必將發(fā)生變化，變壓器T2 次級零位不再保持平衡，整流輸出端便有了正的直流電壓產生。此電壓與參考電壓進行比較，當零位電壓值超過參考電壓值時，比較器輸出高電平，證明有駐波越限故障存在。濾波器零位檢測電路與此相同。比較器N1 和N5 分別是天線和濾波器零位比較電路。R15 和R9 分別是天線零位和濾波器零位參考電壓調整電位器，出廠時門限調整參考電壓分別為2.10V和2.30V。

當天線或濾波器零位超限后，比較器輸出對應的駐波故障高電平信號，此信號送到之后的觸發(fā)電路，天線或濾波器零位故障時，觸發(fā)電路輸出14mS或19mS的方波脈沖到后面的故障處理和顯示電路。當單個駐波故障信號到來時，發(fā)射機進行降功率處理，當連續(xù)的駐波信號到來時，發(fā)射機持續(xù)降功率，嚴重時進行關功放處理。駐波檢測電路工作原理如圖2 所示。

圖2 天線和濾波器駐波檢測電路工作原理圖

1.3 駐波自檢電路

綜上所述，如果駐波保護電路本身出現(xiàn)故障，極有可能造成嚴重的設備故障，為此發(fā)射機設置了駐波自測電路。發(fā)射機每次開低壓后，便自動完成一次保護電路自身工作狀態(tài)檢測。當按下發(fā)射機面板上的測試按鍵進行人工檢測時，檢測指示紅燈亮0.5 秒后變?yōu)榫G色，如果紅燈一直亮，且天線或濾波器駐波指示紅燈也不熄滅，證明對應的駐波保護電路有故障。輸出監(jiān)測板上的按鈕開關S1 和S5 分別是天線和濾波器駐波自檢開關，其作用和開機自檢相同。

2 駐波故障常見原因

維修實踐表明，多數(shù)駐波故障與天饋線部分有關，當發(fā)射場區(qū)環(huán)境變化，天線阻抗變化可引起短時間的駐波保護故障。如果天饋線系統(tǒng)有損壞的器件，比如有電容損壞、電感或連接件受熱接觸不良，會造成天線駐波保護硬性故障。濾波器駐波故障較為少見，常見原因是輸出槽路有電容損壞，電感調整不當，連接件接觸不良。

3 駐波故障的檢修

當出現(xiàn)駐波故障時，首先判斷是天線駐波故障還是濾波器駐波故障。如果發(fā)射機面板上多功能指示表上天線零位偏大或者天線零位和濾波器零位都偏大，說明駐波故障在天饋線上；如果天線零位顯示正常而濾波器零位顯示偏大，那么駐波故障在輸出槽路上；當天線零位和濾波器零位線指示都正常，升功率時有打火現(xiàn)象時，故障很可能在功率合成部分；如果升功率時沒有打火現(xiàn)象，那么故障最大可能在駐波檢測和處理電路。維修實踐證明，駐波故障多因輸出網(wǎng)絡和天饋線匹配網(wǎng)絡中的電容電感損壞、調整不到位所致，由于駐波檢測處理電路本身原因造成的駐波故障并不多見。

除了上述天饋線系統(tǒng)和輸出槽路常見故障原因外，在輸出監(jiān)測板上，容易出現(xiàn)故障的元件有天線和濾波器駐波自檢按鈕S1 和S5、關功放按鈕S2、調諧網(wǎng)絡撥碼開關、門限調整電位器R15、R9，如懷疑接觸不良，應檢查更換，或者用電路板專用清潔劑進行清洗。注意清洗撥碼開關時做好位置標記。另外，線路板上供電保險F1、F2 容易燒斷，擴流三極管以及供電插排容易出現(xiàn)接觸不良問題。

在維修天線駐波故障時，如果出現(xiàn)故障的發(fā)射機有備機的話，可將天饋線系統(tǒng)切換至備機。如果備機可以正常工作，基本可以證明主機有故障，可將故障機連接到假負載進行調試維修；如果備機也不能正常工作，說明天饋線系統(tǒng)有故障，應對天饋線系統(tǒng)特別是匹配網(wǎng)絡進行檢查。

4 駐波檢測電路的調整

在所有DAM中波發(fā)射機功能板中，輸出監(jiān)測板A27 上的調整元件最多，之所以設置這么多可調元件，一是方便出廠前對發(fā)射機進行統(tǒng)調，二是方便長期使用后電路工作點發(fā)生變化后的調整。輸出監(jiān)測板上元件調整對發(fā)射機的安全運行起著至關重要的作用，各元件的調整一定要有理論做指導，應按照發(fā)射機出廠前或安裝調整到位后留下的原始數(shù)據(jù)為參考依據(jù)，切不可胡亂調整。輸出監(jiān)測板上的可調元件及調整維護方式如下：天線零位門限調整電位器R15、濾波器零位門限調整電位器R9，門限參考電壓分別為2.10V 和2.30V。輸出監(jiān)測板上有許多撥碼開關和微調電感，其作用是調整零位諧振頻率與發(fā)射機工作頻率一致，調整這些元件時，要配合示波器來調整，確保調整的準確性。

以上是對DAM中波發(fā)射機駐波檢測電路工作原理和維修方法的論述。作為中波發(fā)射臺的一名技術維護人員，有積極的工作態(tài)度固然重要，但掌握發(fā)射設備的工作原理，才是做好維修工作的根本保證。無論處理什么樣的設備故障，首先要學習設備的工作原理，掌握設備的工作流程，熟記關鍵點的電壓、波形，掌握可調元件的調整方法，充分利用儀器儀表等維修工具，逐級逐點排查故障，克服思維定式，及時走出檢修誤區(qū)。