大功率短波发射机腔体的设计与计算

徐志省

摘 要：本文重点介绍TBH522型150kW短波发射机腔体的设计与计算。该文从腔体结构、原理、设计要求、计算方法及维护中的注意事项等方面，进行了全面细致的分析和讲解，使从事维护该机型的工作人员能有一个较为全面深入的了解，从而为各基层台站正确的维护工作提供科学有效的方法，也为国家的广播电视事业贡献自己一份小小的力量。

关键词：短波；发射机；腔体；设计与计算

1 前言

TBH522型150kW短波发射机是TBH521型的升级改型版，由北京广播设备厂研发生产。该机型于2000年左右在国家的某一个重点项目中安排，建设在我国的大江南北，隶属于国家新闻出版广电总局无线电台管理局，直接服务于国家的广播发射任务。该机型有几大优势：其一是电控系统采用FPGA（现场可编程门阵列）的逻辑芯片为核心，与传统的继电器控制相比，具有设计灵活、修改便捷、工作稳定、器件少、功耗低等优点；其二是低周系统采用了PSM（脉冲阶梯调制）控制系统，与传统的推挽式音频放大器比较，具有全固态、占地少、效率高、易维护、安全高等优点；其三是高周系统采用了仿美国大陆公司生产的发射机的高周部分，也就是采用了腔体，与传统的乙类屏调机相比较，具有电子管少（此处只有一只大功率电子管）、调谐匹配与滤波集成一体、效率高等优点。基于以上的三大优势，该机型也成为我国大功率短波发射机的主要机型之一。因此，此文重点介绍它的高周部分，即腔体系统，对所有从事该机型的维护人员有一个参考与指导的意义。

2 腔体的结构

所谓腔体就是耦合腔电感的简称。它是高频放大器的重要组成部分。连接在高末电子管的输出端。其结构示意图如下图所示。

3 短路板的设计

在上图中的蓝色双虚线表示的是短路板。因其能在腔体内产生前后的移动，以改变两根馈管的有效使用长度，也就相当于改变了高末级调谐回路的电感量，因此，它的设计就显得尤其重要。短路板是在换频时的粗调设置之用，在路板背面安装有多个气缸，连接可伸缩的弹簧接点。短路板移动时，气缸充气而缩回，用汽动的力压制弹簧，使簧片节点离开腔体壁，以便短路板在无磨损的情况下移动，达到调节电感量的目的。当短路板调到指定的位置时，气缸释气，去掉汽动压力，利用弹簧之力将节点与腔体壁可靠接触。

在短路管的四周安装有22组簧片接点，用36个小气缸和8个大气缸作为驱动。因为每一组接点需要用2个气缸同时驱动，如果2个气缸没有严格的平行，就会造成气缸动作时相互受力，而致吸合或断开不灵活，最终使簧片接点与腔体壁接触不严实而发生吱火。因此，现在把它改成小接点，即每一组接点一分为四，每一个小接点均用一个小气缸驱动，就不会造成相互的受力，使气缸运动更灵活。

4 腔体电感的计算

腔体短路板设计成可移动，是为了保证平行式的两根射频馈管，始终都是平行等距离的使用，而且都以空气为介质，所以沿着馈管的单位长度的分布电容、引线电感、馈线损耗电阻和馈管间的漏电电阻，对同一馈管来说都是相同的。而对大功率射频发射机，或腔体馈管来说，损耗电阻和漏电电阻几乎可以忽略不计。

5 结束语

通过以上对腔体结构的分析，让大家了解腔体的主要构成及各主要器件之间的关系。通过对短路板设计的讲解，使维护人员能更加准确地了解短路板的主要设计原理，各气缸和接点簧片的工作要求，以及下一步的改进方面。最后通过对耦合腔电感量的计算，深入地分析了在不同频段下的电抗值、容抗值和阻抗值，以及对不同的频率，应该选择多大的电感量，也就是腔体短路板的设置位置。

腔体短路板的日常维护工作为发射机的正常可靠运行发挥着非常重要的作用。腔体四周的各接点簧片应为月检项目。每月检查其吸合与断开的灵活性，如果不灵活，就必须及时调整，以免发生故障。检查各簧片是否有偏离，如果有偏离而没有及时复位，就很容易在播音中簧片与腔体壁之间打火而烧坏簧片与腔体铜板。检查簧片的接触面是否有吱火，如果发现有吱火的情况，必须及时更换，因为簧片吱火后发生氧化铜，是绝缘的，使其与腔体壁之间的接触电阻增大，发生更为严重的打火。还要经常检查所有气缸的吸合与断开是否保持同步，这一点很重要，如果不同步，就很容易造成传运机构切断销钉，使故障处理更为复杂。最后还要定期校准短路板在各频点的位置是否偏移，否则容易发生高频寄生振荡，并容易击穿3路调谐电容。

总之，腔体系统是发射机高周的核心部分，维护人员要全面掌握它的原理、维护方法、校准方法，才能确保发射机的安全可靠运行。

参考文献

[1]吴永锋.耦合腔体在大功率短波发射机中的应用[J].电子世界，2013，（11）：97-98.

[2]王宏.电子管电视发射机腔体维护调整方法[J].中国有线电视，2014，（2）：204-206.

（作者单位：国家新闻出版广电总局831台）