鉴相器在短波广播发射机调谐控制中的运用

郝大海

摘要：在短波发射机中使用鉴相器可以达到自动调谐的目的，本文主要介绍了鉴相器的工作原理及电路形式，并重点分析了鉴相器在短波发射机调谐控制中的应用，并结合实例对调谐系统工作中常出现的故障进行分析处理。

关键词：鉴相器；短波广播发射机；调谐控制1鉴相器工作原理及电路形式

鉴相器是一种相位比较装置，又称作相位比较器，即输出电压与两个输入信号间的相位差具有确定关系的电路。鉴相器是锁相环的基本部件，同时用于调频和调相信号的解调。鉴相器电路可以归纳为模拟鉴相器和数字鉴相器两种形式。

1.1 模拟鉴相器

⑴二极管平衡鉴相器是一种常见的模拟鉴相器，两个输入的正弦信号的和与差分别加于检波二极管，检波后的电位差为鉴相器的输出电压，其鉴相特性一般为余弦型的。

⑵二极管环型鉴相器与平衡鉴相器相比具有更突出的优点：鉴相灵敏度提高了一倍，能够实现阻抗匹配和输出平衡，同时平衡对称结构好，且载漏小。

1.2 数字鉴相器

鉴频鉴相器也是一中常见的数字鉴相器，即两个输入信号都为脉冲序列，其前沿、后沿分别代表各自的相位，通过比较两个脉冲序列的相位和频率即可以得到跟相位差有关的输出，该鉴相器的鉴相特性为锯齿型的。

2短波广播发射机的调谐原理

短波发射机的调谐原理为：当短波发射机电子管阳极电路调谐时，其电子管栅极的高频电压与阳极高频电压相差180，阳极高频电压相位随着阳极回路中谐振情况和阻抗的变化而不断变化，这就造成了与栅极电压间的相位差有可能大于或小于180，若想使两者间的相位差保持在180，因此需要对阳极回路的被调谐元件的量值进行调整，该过程即为调谐。为了达到上述过程，通过在电路中使用鉴相器作為调谐的自动控制器件。

在电路中利用磁场耦合原理，利用电流互感器能够得到阳极电压的取样，通过电阻分压方法能够得到栅极电压的取样，然后将两个电压信号进行相位比较和矢量叠加。

两个需要进行相位鉴别的具有方向矢量的高频信号源，叠加后的电压分别加到两个反向安装的二极管上，经过检波后，可以得到两个极性相反的直流信号。二极管检波器输出电压和电阻组成直流电桥，当调谐完毕，且两个信号源的相位相差90时，即直流电桥处于平衡状态；此时的误差信号输出为零；若调谐未完成，且相位差不为90，则直流电桥会有误差信号输出，其误差信号可能是正极性或负极性的，然而误差信号经过放大后，作为被调谐元件传动机构的驱动信号，当被调谐元件传动到电路谐振位置时，误差信号输出为零，调谐过程结束。

3鉴相器在短波发射机中的应用分析

电子管的栅极电压是由电阻和电容组成的组容分压支路获得的，分压后在电阻上得到栅极电压的取样信号。电子管阳极电压的取样信号是由电流互感器从阳极回路上的电流耦合而来的，则电流耦合与电子管阳极电压在相位上相差90。

通过上述分析可以得到：两电阻上的电压与电子管阳极电压在相位上均相差90，而另一电阻上的电压与栅极电压的相位差为零。当阳极回路正调谐时，两电阻电压与另一电阻电压在相位相差为90，而电子管阳极电压与栅极电压相位相差180，若不处于正谐点位置，则它们间的相位将随之发生变化，因此只要知道其电压间的相位变化，就能容易的判断出调谐是否完成。

若回路不处于正谐点位置，在经过矢量合成、二极管检波、直流电桥判断后，将产生误差信号驱动调谐驱动装置，传动可变电容、电感，使误差电压逐渐降至为零，从而实现回路的正调谐。

在实际短波发射机电路中误差信号的取样值小于40mV时，则可认定回路处于正调谐点位置。当电路中误差信号的电压小于-40mV时，回路中会呈现容性失谐，使得驱动电机带动电感朝向电感增大的方向移动，同时带动电容向电容减小的方向移动；当其大于40mV时，回路呈感性失谐状态，此时驱动电机带动电感朝向电感减小的方向移动，，同时带动电容向电容增大的方向移动。

4短波发射机调谐系统故障实例分析

故障现象：某型号短波发射机在倒频过程中，8路跑偏， 手动调整正、负按钮，只朝一个方向高位转动，并且已经超过高限位，但限位开关、电压测量均为正常。

故障分析处理：拔下马达控制线，手动将8路调至低限位点，之后进行调谐系统复位操作，再连接上马达控制线，结果再次出现倒频，故障现象仍然存在。若调谐只向一个方向移动的话，即为方向控制问题，在排除软件控制问题之后，可能是由于数据传输方面引起的原因，有高频干扰或者插头接触不良等造成的。检查传输线接头后，观察镀银接头发暗，使用砂纸将其打磨光亮；同时打开数据传输线接头XS8 ，发现第8 脚线脱开，查明说明书手册发现应对屏蔽线进行接地，焊接好之后，短波发射机试机后故障消失，故此故障应为高频干扰引起的调谐故障。

5结论

本文对鉴相器在短波发射机调谐控制中的应用进行了分析，并结合具体实例对出现的常见故障进行分析总结，积累谢些经验，为以后同行技术人员具有一定的参考价值和借鉴意义。

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