DSW—2B型2KW短波发射机的 分析与维护研究

 

DSW2B2KW短波发射机的 分析与维护研究

张龙

甘肃省新闻出版广电局郎木寺广播转播台

摘 要   DSW—2B2kW全固态短波发射机是目前应用较多的短波发射机,主要用于一些台站小范围广播发射的补充,该机型结构简单,占地空间小,短距离覆盖性能好,由于各单元的保护系统很完善,发射机虽然没有出现过较大的故障,但是发射机的日常维护工作依然不能忽视。   

关键词  DSW2B2kW短波发射机;工作原理;维护   

  :小功率短波发射台主要用于发射台近区覆盖,发射台通常配置多台小功率发射机和小功率短波垂直极化天线,发射功率为2KW,依靠地波传播,其覆盖距离为5km,被广泛用于小功率短波发射台中,下面对于2KW短波发射机做一个人浅析。

一、短波发射机的工作原理

短波发射机由激励器,功率放大器、高频谐波滤波器、输出功率指示器、开关电源、天馈线系统组成,激励器产生射频信号,经过输入插座送至功率放大器进行放大合成后,经保护电路送至高频谐波滤波器,通过高频谐波滤波器把所需的信号从谐波中分离出来馈送到天线发射出去。

1.整机功能

DSW—2B2KW短波广播发射机把从频综组合送来的0~+21dBm(带白噪声调频或音频调幅的)射频信号放大到2KW,通过天线辐射出去,执行电子对抗或播音任务。

2.工作性能简介

本发射机输出功率连续可调,有完善的自我监控保护系统,可遥控或本地工作。工作频率在5.9~26.1MHz设置,额定输出功率≥2.0KW,工作模式分AB模式,调制信号在50~5000Hz广播信号和白噪声信号,整机效率≥30%,最大允许驻波比为2.0,谐波输出≤—50dBc,杂散分量输出≤—55dBc,采用强迫风冷方式冷却。

3.工作方式简述

将频综送来的0~+21dBm的电平信号由一个甲类宽带功率放大器模块和一个MRF151G-300W-AB类宽带功率放大器模块进行线性功率放大,功率输出能力不小于200W,来驱动4700W带宽功放组件。

700W带宽功放组件是2KW短波全固态发射机最重要的部件。由4BLF278-300W-AB类宽带功率放大器模块和1个故障监测版组成,实现对RF推动级放大器输出的16路同相功率电平进一步功率放大,工作状态下输出功率不小于300W。再经过功率合成器合成后通过滤波器组件将谐波分量和杂散分量滤除、抑制,保证发射机符合ITU的相关规定和要求。经定向耦合器实现全固态高频发射机的输出功率检测、反射功率检测、RF输出电平取样。

4.供配电功能

采用三相交流供电形式。分别实现对总交流进电的开关控制、过载保护;实现对发射机交流用电部件的用电分配和保护;实现功放直流稳压电源组的汇流、均流和分配。

5.天馈线系统

采用垂直极化天线,依靠地波传输,其覆盖距离为5km,架设于地面的垂直极化笼型天线,其结构简单,工作频段较宽,适合多频播出,广泛应用于短波发射台,用于近距离地波覆盖。

二、故障的维护及研究

1.有风机故障引起的过热保护现象的维护   

 发射机功放抽屉式内装有冷却风扇,由温度继电器控制,当发射机正常工作时,风扇自动启动,进行强迫风冷;当风扇出现异常故障,温度报警指示灯亮,随着机器内的温度迅速上升,温度达到约80 ℃~90 ℃时,发射机将自动切断电源,停止工作,进入自动保护状态。这是这款2kW短波发射机常见的一种过热保护现象。出现此故障时,必须停机进行更换冷却风扇,才能使发射机恢复正常工作。 

  2.不平衡保护现象的维护   

 发射机的功放部分全是由晶体管组成的,16只功放管的输出功率经过合成达到2000 W,各功效管间差异会引起功放模块中的8个平衡电阻部分发热,因此,可以通过这8个平衡电阻来判断各功放管输出是否平衡。发射机工作正常时,如果不平衡指示灯亮,首先应关机切断电源,用手摸这8个平衡电阻,若温度差异不大或有微弱温热,说明功放管没有损坏,是平衡造成的,需要重新调配,调配平衡后可以正常工作,但如果一个平衡电阻手感很热,说明攻防板中某路对应的功放管可能损坏,应立即停机检修,以防止功放的损坏范围扩大。   

 在某次巡机过程中,发现发射机发射功效下降为半功效,约为800W,反射功率表头指示约为20 W,同时功放单元面板上的报警灯指示灯亮。必须立即停机进行检查,用手触摸这8个平衡电阻,发现第3个平衡电阻温度很高,而其他的7个平衡电阻温度相对较低,初步判断是第三组功放单元模块的功放管损坏,打开功放抽屉的侧盖,用万用表对第3攻放单元进行测量,发现两块大功率功放三极管同时击穿,又用网用表对攻放板上的4只起保护作用的二级管进行测量,发现也被击穿,重新更换了新的二级管和三极管,加电进行测试,发现两只大功率三极管的静态电流差异很大,一个静态电流为62 mA,另一个为74 mA,一般情况下两个三极管的静态电流在62 mA74 mA之间,但两个必须平衡,断电后在静态电流高的三极管的分流电阻出并联一个适当阻值的电阻,两个大功率三极管的静态电流分别为62 mA63 mA,两管工作的静态电流基本平衡,加电发射机恢复正常工作。通过此次故障的分析和处理,提醒我们在更换大功率三极管后,也要注意保持三极管静态电流的平衡,不然就会缩短三极管的使用寿命。   

 3.天线间倒灌现象的维护 

 因为天线区占地面积有限短波发射天线间的间距较近,各别频段存在相互间的倒灌现象,直接影响发射机的正常发射。例如:开A号发射机9 MHz10 MHz内的一个频率,手动设定功率为2000 W,反射功率50 W,再开启B号机频率同样也是9 MHz10 MHz范围内的一个频率,如两部天线距离较近A发射机的功率会有所下降,同时反射功率会大大的增加,甚至超过220 W,驻波比超时2,发射机会出现自动保护现象,造成发射机停播。要避免这种现象的出现,平时要求值机人员多留心,多观察,摸清每一部发射机发射频段的特点,比如哪几部发射机对哪几个频率产生的倒灌现象严重等,认真统计,做到心中有数,在上频率时,尽量避开倒灌现象,使发射机正常、稳定的工作。 

  4.电源的维护与保养    

发射机电源部分的故障是2KW短波发射机常见故障,做好电源部分的维护,发射机才能正常稳定的工作。电源部分日常维护工作应注意以下几点:   

 电源出现故障时,如果电源指示灯不亮,检查输入端的交流保险丝是否熔断,或者检查辅助电源单元的输出电压+12 V是否正常。   

 电源出现故障时,如果电源指示灯亮,但内部风机不转动,应关断电源,打开电源盒上的盖板,再次通电,检查软启动电路工作是否正常。如果软启动电路正常,软启动指示灯应在3 s 4 s后恢复;如果仍然没有输出,应检查主模块;如果软启动指示灯不能熄灭,说明软启动故障,应更换相应单元电路。 

如果电源24 V输出不正常,可更换24 V单元板。在维修时一定要注意功率管要和散热器绝缘,不要损坏绝缘的云母片,否则将会造成短路现象

5.天馈线系统的维护

电离层因昼夜和春夏秋冬太阳辐射强度的不同而变化,对于某个固定频率的广播信号,随着折射点发生变化,在服务区会出现时强时弱的情况,一般采取根据时间和季节变化更换频率的方式,保证广播服务区的覆盖效果。

 如果馈线与天线之间不能很好地匹配,馈线上将会出现反射波,形成驻波,因此馈线上的反射波或驻波的大小是衡量匹配好坏的重要参数,馈线上任意一点的电压或者电流的反射波与入射波之比称为反射系数Г,驻波比反映了发射机与天馈线匹配的状态,对发射机稳定运行有着很大影响,驻波比与反射系数的关系是:VSWR=1+|Г|/1|Г|), 当达到良好匹配状态时,天馈线系统近似行波状态,不会产生驻波所引起的异常高电压,天线获得最大的不失真功率,反射功率最小,系统高效地传输能量,发射机播出安全稳定。

三、结束语

短波发射机对于现台站也有相当的作用,日常的维护也不容忽视,总之,平时参与的检修多了,积累了一定的检修经验,才能准确的判断出机器的症结所在,才能明确检修方案,排除故障,进一步实现理论和实践相结合,在日常维护工作中取得成绩。

 

作者简介:张龙,男,19882月生,甘肃兰州人,助理工程师,就职于甘肃省新闻出版广电局无线传输中心郎木寺广播转播台,主要从事无线广播发射传输方面的安全播出、技术维护工作。

          

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