江都台GME1113D型全固态电视发射机的配置原理

陶 圣

（作者单位：扬州广播电视传媒集团（总台））

江都台GME1113D型全固态电视发射机的配置原理

陶 圣

（作者单位：扬州广播电视传媒集团（总台））

GME1113D型UHF1 kW全固态电视发射机，是北京吉兆电子有限公司与清华大学共同研发的，该型号发射机利用清华的先进技术性，具有结构合理、操作简单、维护方便，且运行稳定可靠,同时发射机具有一定的组合性，被国内外许多电视台站使用。本台从实际情况出发，对该型号发射机系统选择了适合的配置，从总体上叙述扬州广播电视传媒集团（总台）发射机的原理，以及日常维护。

450W功放；四分配器；四合成器；维护

在购置之前扬州广播电视传媒集团（总台）是由两台鞍广电子管发射机作为16CH的主备发射机，由于长时间使用，导致稳定性下降。选用GME1113D型全固态电视发射机作为16CH的主发射机。主要是该型号发射机的设计思路符合未来发展需求，且数模兼容、单位模块化、冗余电路等先进技术高性能设计。让发射机在数字智能、网络化管理使用中更加方便快捷。

通常电视台会节约成本核算，选用3个450 W功放模块，或者选用2个550 W的功放模块进行末级功放组合，确保末级1 kW输出。根据发射机的系统特点，结合扬州广播电视传媒集团（总台）的实际情况，扬州广播电视传媒集团（总台）在末级选用4个450 W的功放模块进行组合。考虑到原电子管发射机的不稳定性，4个功放模块也可相互备份，加上激励器的主备，这样可以进一步保证安全播出。

1 GME1113D型全固态电视发射机的结构组成

全固态合放式电视发射机主要由主备激励器、功率放大部分、无源部件（包括分配器、合成器、滤波器等）、供电部分、控制部分、风冷系统和计算机监控系统组成（见图1）。本机配置了2个激励器，相互备份，可实现自动无间断切换，均输出同步顶功率1 W、伴音平均功率0.1 W的激励器信号，经四分配平均分配4个到450 W的功放模块，四路功放模块输出到四合成器得到1 kW的功率，再经定向耦合器、滤波器输出到天馈线系统发射。

2 激励器

激励器为单通道激励器模块化设计，组成部分主要有视中频调制器、音中频调制器、DP校正电路、DG校正电路、群时延校正电路、互调校正电路、上变频器、激励功放、主备切换、开关电源部分和控制主控单元。音、视频信号分别送入音中频调制器、视中频调制器进行调制，分别得到31.5 MHZ音中频信号、38 MHZ视中频信号。视中频再经GD校正、DG校正、DP、ICPM校正后与音中频一起输入到IM校正电路，输出的复合信号再经上变频器变换成所需的发射频率。最后经1W功放输出给末级功放。该激励器的输出功率、调制度、DG、DP和互调等指标为电子调整方式，可由计算机接口进行遥调、遥控完成。同时，在每一台激励器中增加了主备自动切换功能模块。该激励器还具有过激励、过载、过热、上变频本振失锁的自动诊断和调整功能，以及无视频自动保护等功能大大增强了发射机的运行安全。UHF1 kW电视发射机激励器框图如图2所示。

图1 UHF 1 kW电视发射机原理框图

图2 UHF1 kW电视发射机激励器框图

图3 UHF1 kW电视发射机450W功放框图

3 450W功放模块

发射机输出功率放大器由4个450 W功放模块组成。每个功放模块（见图3）由前级功放和末级功放组成，前级由2只场效应管BLF1046与1只场效应管BLF861A组成。末级功放由4只场效应管BLF861A组成，末级每只场效应管和与之相联的输入输出匹配电路构成一个单管功率放大器。每两个这样的功率放大器和90°正交电桥构成一组平衡放大器。二组同样的平衡放大器再用同相的二合成器进行功率合成，再与前级功放组成一个大约450 W的功放模块。4个功放模块采用合成方式，使输出功率大于1 kW。监控电路将功放模块的电压、电流、温度等参数取样、转换经RS485接口传送到主控单元，设计基数监测分析，对每一个功放模块设计了过热、过激励、过载等保护。并在模块面板上设灯提示。

末级功放电源采用4个2500 VA的AC/DC开关稳压电源并联均流使用。场效应管为电压偏置方式，其栅极偏置电压由漏极电压经分压后二次稳压处理形成。如BLF861A +32VDC漏极电压，经2 K电阻降压以后输入78L12通过调节相应的电位器RW即可达到开启栅极电压值。控制调整好栅流就能控制了输出增益。功放的静态频响调节有限，与所设的频道相关，只能改变微带线上的瓷片电容位置进行微调。

4 四分配器、四合成器

四分配器和四合成器采用吉赛尔电路微带结构，进出阻抗均为50Ω，其阻抗变换段特性阻抗随路数不同而变化，长度为1/4波长（见图4）。

图4 UHF 1 kW电视发射机四分配器、四合成器

L1、L2、L3均为1/4波长，L1特性阻抗为100 Ω，L2、L3特性阻抗为50Ω。1端做分配器时为输入端，做合成器时为输出端，2、3、4、5端做分配器时为输出端，做合成器时为输入端。各功放端口之间相互隔离，隔离度均在26 dB以上。最大限度保证功率输出，某路功放出现问题，也不影响输出工作。

5 发射机的运行及维护

由于采用了2个激励器，4个功放模块，4个稳压电源，这样给各级单元提供了充分的备份，单个的功放模块的输出功率上限控制在300W，提高了功放的散热效果，发射机运行基本正常。

平时维护合理，十几年只出现2次故障。一次是发射机开机功率增至860 W时，自动保护，显示驻波比过大。经单个检测天馈系统，驻波比正常，怀疑是控制部分故障，在厂家的指导下分别对主、备激励器的驻波保护电路、ALC电压范围进行了调整，后正常运行。另一次是值班人员在正常巡查过程中，听到发射机有吱吱声。经检查是发射机机箱顶部的交流风扇旋转不畅，时转时不转，更换后正常。

6 结语

无论是电子管发射机，还是全固态发射机，末级功放的稳定运行都是所有技术人员所必须考虑的问题。扬州广播电视传媒集团（总台）在购机初期对GME1113D型UHF1 kW全固态电视发射机进行了分析，考虑到扬州广播电视传媒集团（总台）是县级台，同时购置多台发射机的是不可能的，增添功放模块，降低单个模块的输出功率，而且相互备份，即使模块单个损坏，在重新设置机器参数后也能保证1 kW的功率输出发射，提高了播出安全。