短波发射机中的寄生振荡
2016-03-01王龙
王 龙
(作者单位:国家新闻出版广电总局722台)
短波发射机中的寄生振荡
王龙
(作者单位:国家新闻出版广电总局722台)
摘 要:本文根据自身对短波调幅广播发射机的维护经验,分析射频放大电路中寄生振荡生成的原因,简述寄生振荡的危害,并提出检查和消除寄生振荡的方法。
关键词:短波发射机;射频放大器;寄生振荡;稳定
在短波调幅广播发射机维护的过程中,“稳定”占有至关重要的地位,它是保持发射机正常运转和优质播出的前提。有相关人士指出,一个发射机正常工作时在不加任何音频信号和高频激励时,应该也没有音频和射频信号输出,发射机工作时不应该有寄生调制和寄生发射,即没有寄生振荡就表示该发射机处于稳定状态。
短波广播发射机的射频和音频都需要多级放大,每一级放大电路都可能产生自激振荡,这非常容易满足震荡条件,机器发射功率越大产生的寄生振荡幅度也越大。电路引线过长,电子管老化,电子管极间电容过大等原因也会使正常的发射机产生寄生振荡。因此,为提高维护者的维护水平,必须研究寄生振荡的特点并设法予以消除。
1 寄生振荡的分类与生成原因
射频频段的寄生振荡大致有3种类型:一是振荡的频段比工作频段低,这称为阻流圈振荡,这种振荡在短波发射机中会产生中波波段的振荡;二是振荡的频段比工作频段高,这种振荡在短波发射机中会产生甚高频段的振荡;三是本波振荡,即为工作频段的振荡。
寄生振荡生成原因一般是因为放大器的输出信号经过某些感应电路反馈至输入端产生的,但是如果这些反馈电路中反馈信号与输入信号相位差180°形成负反馈就不会引起振荡,如果反馈信号与输入信号同相位形成正反馈,则电路就可能产生振荡。在短波广播发射机的电子管高频功率放大器中产生寄生振荡的原因大致可以分为以下几种:一是当电子管工作在栅极或帘栅极的负阻段时,电子管可能产生负阻振荡;二是放大电路的输出信号通过极间电容(Cag、Cak等)反馈到放大器的输入端,且反馈信号与输入信号的相位和幅度满足一定的条件,该放大器就会形成自激振荡系统,产生自激振荡;三是电子管外部的输入回路与输出回路之间屏蔽不良引起的电磁耦合而产生的振荡。
2 寄生振荡的危害
寄生振荡可以在很多方面对短波调幅广播发射机造成危害,它不仅可能降低发射机的声电指标,影响发射机的播音质量,甚至可能造成发射机元件的损坏,导致发射机不能正常播音。机身振荡对发射机的危害何以大致归纳为以下几点:当发射机中存在较弱的寄生振荡时,播音中产生的寄生发射,会对频谱产生干扰;寄生振荡还会造成调制音频的失真;寄生振荡还会产生不必要的能量损失,导致发射机的整机效率大大降低;较大的寄生振荡可以直接击穿电子元件,或烧坏电子管,对发射机造成严重损坏;如果发射机存在强大的寄生振荡可能导致发射机打火、过荷,甚至无法合上高压,该发射机也就无法工作。
3 寄生振荡的检查与处理
在发射机的维护过程中,必须正确认识寄生振荡,并引起足够重视,应用的设备和仪器适当,只有采取的方法正确,才能准确查出产生振荡的位置,正确鉴别其性质,以便采取合适的方法尽力予以消除,以保证设备的安全和播音的质量。
检查寄生振荡时,一般是刻意创造条件使振荡出现并且稳定,以便测试振荡强度,鉴别振荡性质,从而有针对性地予以消除。常用的方法是使电子管在高跨导区工作,加大发射机的发射功率,调整负载和反馈电路等。检查寄生振荡的方法可以分为3个步骤。一是冷机测试。在发射机放大电路未加电时测试其的分布参数,对各频段的谐振阻抗用扫频仪测出波形。对波形进行分析,判断引线过长和分布电容过大的元件,在降低激励的状态下调整中和,并测单边中和的中和比。二是静态稳定检查。在电子管静态屏极损耗为额定值70%左右时,调整电子管屏极槽路和栅极槽路元件,来检查寄生振荡。三是动态试验。采取过调试验、断激试验、冲击试验和封锁试验等多种方式做动态稳定检查,判断工作状态急剧变化时是否会触发寄生振荡。这些试验都是在有调幅的状态下进行的,因此检查射频系统的同时对音频系统的动态稳定性也做了检查。
寄生振荡的处理,可以从负载和反馈两方面入手,衰减法衰减幅度和解谐法变化相位是常用的两种方法。衰减法是在电路中加入衰减元件衰减掉部分寄生振荡信号的幅度或者引入纯阻性改变阻抗性质消除寄生振荡,对工作频率也要尽量减少防振元件的能量损耗。解谐法是改变输入信号和反馈信号的相位,使其无法谐振,破坏振荡条件,减小振荡。
寄生振荡线路千差万别,性质也各有所异,但处理射频振荡的方法一般就是调整好中和电路消除本波振荡;振荡频段低于或高于工作频段的频率可以采用降低Q值压低负载阻抗;减小栅极回路的阻抗、加大反馈回路的阻抗从而降低反馈系数等方法来处理。
4 结语
近年来,随着广播发射机功率的逐步加大和播音质量的不断提高,对发射机稳定性的要求也越来越高。寄生振荡对于短波广播发射机的危害甚大,维护者在维护过程中要高度重视,正确判断振荡的幅度与位置,准确鉴别振荡的性质,有针对性的采取措施,尽力减小和消除寄生振荡,确保广播发射机运行安全稳定,播音质量良好。