数字化调幅发射机射频系统及紧急故障旁路处理

摘要：本文主要就DX200数字化调幅射频系统及紧急故障处理作简要介绍。

关键词：数字化调幅发射机 射频系统 紧急故障旁路

中图分类号：TN83文献标识码：A文章编号：1007-9416(2011)09-0206-02

数字化调幅发射机取消了传统的高电平音频功率放大器，直接用数字化音频控制信号在射频功率放大器末级实行高电平调幅。它把主整、调制器和射频功放三合一，是整机性的脉冲阶梯调制。

数字幅度调制——模拟的音频信号，经过模/数（A/D）转换，被转换成一串12比特的数字序列。称其为“数字音频”信号。这一数据流，通过7块调制编码器被转变为控制224个射频放大器的开或关的命令。各单个的射频功率放大器的输出在射频功放合成器中进行叠加。根据输入“数字音频”信号的大小，而改变接通射频功率放大器的数量，从而使射频输出信号的幅度或大或小地变化。

在此，我主要就DX-200发射机射频系统及射频系统的紧急故障旁路处理作如下介绍：射频通路如下图：

1、射频放大器

DX-200发射机有239块RF AMP，每个RF AMP主要有4部分组成。

D类MOSFET开关、RF驱动变压器、on/off控制电路、电缆联锁及保险检测电路。

1.1 239块射频放大器

(1)预驱动PD1块，放大缓冲器送来的信号，用来驱动后面的14块放大器。

(2)驱动放大器D1-14块，用来放大预驱动的输出给大台阶射放及二进制射放驱动信号。

(3)二进制放大器B9-12，用来产生二进制电压台阶。

(4)大台阶射频放大器RF1-220，用来产生主体射频电压。

1.2 RF放大器原理框图

(1)两路射频驱动信号送到模块的射频变压器，幅度相同，相位相同。但提供给不同的MOSFET开关相位相差180°

(2)模块分为2部分，A边和B边，和变压器初级组成H型桥式电路，A边有一对MOSFET开关，每个开关由2只MOSFET管并联，串接在A边和B边之间，

(3)场效应管要有一定的栅极电压才能开通，因此，场效应管在射频周期里，一半是导通的，另一半是关断的，若射频输入使A边Q1/Q3导通，则Q5/Q7关断，B边则为Q2/Q4关断，Q6/Q8导通，在正半周输出为+V，在负半周的情况正好相反，输出电压也为+V，在输出变压器两端的波形则为+2V（如图2）。

(4)场效应开关。on/off开关，控制信号由调制编码板送来，控制H电桥电路Q5/Q7，Q6/Q8。

当on/off为正时，射频放大器关断；当on/off为负时，射频放大器开通。

(5)电缆联锁，印刷电路板上单独接插，连接后面的电路，一旦拔出时，联锁电路中断，产生联锁故障。

保险开路检测包括两部分，250V电源保险的检测及驱动保险的检测。

射频驱动，AB两边驱动是独立的，一边损坏时，可从驱动源脱开，不影响另一边工作。射频驱动变压器的初级线圈，并接了一个网络，模块在整个AM广播频段里通用。

射频放大器输出波形受激励信号和on/off共同控制，为了减少损耗，改善高音频失真，要求on/off相位和射频驱动过零点重合，零栅流切换功放，事实上相位是有偏差的，A/D转换的过程和MOD ENC的处理过程都有一定的延时，哈里斯采用了A/D相位调整，使on/off信号相位改变，与射频驱动重合。

关断功放（暂停功放）在工作时提供低阻抗通路，在载波情况时，RF1～102开通，各级输出为E，如果RF103关断，RF103变压器次级铜棒实际上和RA串联成为负载，消耗射频功率，对RF103来说，为开通的射放提供了导电通路，呈射频低阻抗，消除了不良影响。

保险检测、电缆联锁，场效应管的简单检查，场效应管选用的是IRFP360，开启电压为2-4V、输入电容为4000PF，等等。

人体静电可能会损坏场效应管，因此，接触场效应管时，最好要戴静电手套，场效应管的在这里采用9V电池观察场效应管的开启和关断。

射频接口板。

连接射频驱动送至缓冲放大器。

射频存在检测，检测结果送至控制器。

射频同步保护，在负载系统异常的反射时（如雷电），驻波比保护瞬间，确保放大器呈低阻抗通路，以保护放大器。

2、缓冲放大器

缓冲放大器包括用于放大射频信号的缓冲器和几个推挽放大器，缓冲放大器的射频输入信号来自射频接口板，它的输出信号驱动两预驱动级。

一个单独的可调的直流电源经过稳压后供缓冲器使用，推挽放大器直接由可调压的直流电源供给。

3、预驱动放大器PD1

预驱动放大器用来放大缓冲器的输出信号和为驱动器D1～14提供射频激励，它和其它放大器是同一种模块，可以任意相互替代。预驱动放大器PD1。电源是+125V，调节1R1可调整其输出电平。它的电源保险安装在缓冲板。1L1是预驱动槽路调谐，要求略为感性失谐，有较高的效率。测量D1的驱动电平为22～25Vpp。

4、驱动放大器D1-14

驱动编码板的主要功能是向D1～14提供开通控制信号。这里运用了PAL电路。

(1)D1～7始终开通

(2)D8～10视工作频段而定

(3)D11 ～ 14AGC系统

槽路电感应调谐在稍感性失谐，有较高的效率。

驱动放大器输出调谐：改变铜片的位置就改变了L的电感量，使多用表驱动电流表至最大值，此为正调谐点，稍增加电感，使整个回路呈感性失谐，有较高的效率。测量RF151号的激励电平为22～25Vpp。若不在此范围时，调整R100 AGC电平。调整R100 AGC可调整驱动级的输出电平。

5、射频放大器RF1～220

射频放大器RF1～220是用来产生发射机主体射频功率电平，B9～12是用来产生二进制电平。一般地认为：(1)开通51个射频放大器时，应输出50KW射频功率。(2)开通71个射频放大器时，应输出100KW射频功率。(3)开通102个射频放大器时，应输出200KW射频功率。

6、输出网络调谐

输出网络的主要作用就是在工作频率上使发射机做到源匹配和负载匹配。

7、射频系统的紧急故障旁路处理

7.1缓冲器/前级驱动器故障

发射机中配有两套缓冲器和前级驱动放大器。通常选择A路缓冲器和前级驱动放大器工作。当选择B路时，将驱动编码器A7上的开关S1切换至B的位置，或者提供一个正确的控制输入。

7.2驱动放大器故障

发射机内装有一个AGC自动增益控制系统，它是根据发射机所使用的频率而定的，D8～D10驱动放大器也可作为备用放大器。

如果只有一个驱动器出现故障，驱动器编码器将会使AGC驱动器D11～D14中的一个接通。两个出现故障，则另一个接通。如果三个或更多的驱动器出现故障，所有的AGC驱动器都将投入运行，但可能无法维持需要的射频驱动电平。发射机可能关机。

7.3改变射频放大器/驱动放大器的位置

如果需要额外的放大器，可以通过接通最高位的大台阶射频放大器RF214～RF220来完成。首先应使用RF220,其次是RF219,依次类推。弹性跳线转接板是一种替代方法，它可以将一个有故障的大台阶射频放大器通过开关控制线连接到一个可编程大台阶射放上去（即RF214～RF220）。

例如：假设第18号大台阶出现故障，而RF220 RF219已经被用于替代前面已损坏的模块，替换过程-------由于RF220 、RF219已用，则应依次用RF218来替换:(1)第18号大台阶对应的调制编码板为A29，其对应的金色跳线为P2-6，小心地将这个跳线拔出。(2)然后转到RF218对应的调制编码板A27，根据弹性跳线接线表，将S7-10旋转到2，并将S8-13旋转到1的位置上。(3)现在大台阶放大器RF218代替了第18号大台阶。

以上是我对DX-200发射机射频系统及其紧急故障旁路的一些简单论述，如有不妥之处请您给予批评指正。

参考文献

[1]广播电视发送与传输维护手册.