DF100KW短波发射机反射功率切断指示工作原理分析

韩乐(国家新闻出版广电总局七二四台,陕西宝鸡 721001)



DF100KW短波发射机反射功率切断指示工作原理分析

韩乐
(国家新闻出版广电总局七二四台,陕西宝鸡 721001)

【摘 要】DF100A发射机反射功率切断指示回路由两个器件控制:反射功率表,反射功率表是机械保护,动作时间是毫秒级,当反射功率超过一定值时(反射功率表上红色指针设定的功率值),反射功率表内部的继电器动作,发射机从高功率降到低功率,如果反射功率还是过大,发射机将掉高压。由于继电器的机械动作保护时间为毫秒级,对于某些雷电、天馈系统的打火等,引起瞬间反射功率过大是不起作用的,因而发射机又安装了高速驻波比保护电路(即1A17板),采用电子保护方式,使保护动作时间提高到了微秒级。本文主要介绍并分析了DF100KW短波发射机反射功率切断指示的工作原理。

【关键词】驻波比 反射功率表 1A17板 反射功率切断 指示

1 前言

在分析之前，先来了解一下和反射功率有关的一个名词:驻波比。驻波比的定义，即:在传输线中某点电压最大值与最小值之比.

驻波比S是行波系数K的倒数，S=1/K。

P入为入射功率， P反为反射功率。

由此公式看出:反射功率增大意味着高的驻波比产生。

2 反射功率表,如图1所示

图1

3 分析高速驻波比保护电路的工作原理

如图2所示:来自反射功率取样探头3A8J2的信号通过屏蔽线经Q9转换头6J7，滤波电感6L2及6TB2-15接到1A17TB1-12端，经R8、C8滤波后接到高精度仪表运算放大器U2的同相端U2-2，U2的增益可通过跳针选择(G=1、10、100、1000)，在本电路中，增益选择G=1000档，U2-3接的是一个多圈电位器R1(5K)，通过调节R1的大小，可调整驻波比保护板的灵敏度。

正常时，当反射功率数值在设定范围内时，取样信号来低电平，送至运算放大器U2的2端，与反相端U1-1运算后，U2-9出低电平送至双电压比较器LM393N U3的反相端2端，U3的同相端3端经R5、R4的分压后电压为4.6V，此时U3-1出高电平，高电平分为两路:一路送至绝缘栅P沟道场效应管Q1，高电平使其截止，+15V电平不能送至1K54-14，反射功率过荷继电器1K54不动作，使面板反射功率过荷指示灯正常；另一路送至绝缘栅N沟道场效应管Q2，高电平使其导通，地信号送至九单元，通过输入输出板至功率控制板，使功率控制板上的连锁灯DS1亮，表示驻波比正常。

图2 高速驻波比保护电路

图3

图4 高末输出网络

当反射功率超过设定值后，则U2-9出高电平，送至双电压比较器LM393N U3的反相端2端，此时U3-1输出低电平，且由于CR3 对U3-2的钳位作用，使U3-1=0.7V，此低电平使Q1导通，将+15V高电平送至1K54，使其动作，面板显示反射功率过荷(红灯亮)。同时此低电平使Q2截止，高电平使9A5DS1灭，音频通路板9A4非工作指令灯亮，同时9A5计数器已开始计数，3*R18*C5=300秒内过荷三次机器掉至低功率，再三次过荷，就会使高压切断锁定动作，使机器掉高压。此时+15V通过R8向C10充电，充电完成，U3-7翻转为高电平，使1K54释放，为下一次动作准备，此高电平也使9A5DS1灯重新点亮。

1A17板得电瞬间，C10为短路(电容两端的电压不能突变)，而双电压比较器U3-6端有4.6V电压，U3-7端输出“0”电平，N沟道场效应管Q2截止，同时， P沟道场效应管Q1导通，继电器1K54得电吸合，面板反射功率过荷指示灯亮，当C10充电完毕(C10充电时间为3*R8*C10=0.3秒)，即0.3秒后，双电压比较器U3-5端为“1”电平，U3-7输出为“1”电平，场效应管Q1截止，Q2导通，继电器1K54释放，但面板反射功率过荷灯仍亮，需人工进行复位。

DF100A反射功率表头过限及驻波比保护板的设置方法:

第1步:机器不加高压，在低功率时，按降功率按钮约5-10秒钟。

第2步:将反射功率取样探头3A8J2转动180度，使其取入射功率信号。

第3步:放开反射功率表限位指针大于21KW，加高压，在低功率状态下，升功率， 使反射功率表至21KW。

第4步:调整1A17R1，使反射功率过荷动作。

第五步:落高压，恢复反射功率表头过限位值(红指针)为11KW。恢复反射功率表取样探头。

注意:在调整时，不可用入、反射高频线互换的方法，因入、反射功率取样探头(即耦合器)阻抗值不同。

4 分析完了两个电路工作原理之后,再来分析一下发射功率切断和连锁1灯指示电路的工作过程

如图3是反射功率切断指示和连锁1灯控制图，当反射功率正常时，11、12接点接通，+24V电送到9A4板上的光电偶合器U4，正常时1A17的Q2导通，16脚呈现低电平，所以U4里的发光二极管导通发光，U4里受光就饱和导通的NPN型光电三极管导通，9A5板上+15V电使连锁1灯发光，U2A的1脚是低电平，当2、8脚都是低电平时，或非门U2A的9脚输出高电平，调制器可以正常工作。1A17和6A3是或逻辑关系，只要有一个检测到有过荷则反射功率都会切断，现以6A3为例简要说明，当指示反射功率大小的黑表针指示的反射功率达到红表针设定值时，11、12接点断开，15、16接点闭合，如图11、12接点断开则1PS2+24V电送不到9A5板，光电偶合器U4的发光二极管不导通不发光，三极管也不导通，则连锁1灯不亮，U2A的1脚呈现高电平，U2A的9脚输出低电平，产生非工作指令，瞬间封锁调制器；如图:15、16接点的闭合，使1K44线包得电，1K44动作，给出指示红灯亮。

5 故障举例

反射功率切断是较常见的一个故障，反射功率切断时，要注意观察反射功率表针是否有指示，表针指示大一般是因为高末、谐波、平转、天线等处阻抗不匹配造成的，属于硬件故障，应仔细检查处理；反射功率表针没有指示的情况，偶然性较大，因为室外的刮风、下雨等等的“风吹草动”都可能造成反射功率切断， 应注意检查保护系统是否过于灵敏；反射功率切断、调制器过荷同时出现时，较常见的是谐波滤波器及其以后部分的打火。

例如:倒频后加高压，加激励时反射功率过荷掉高压，反射功率过荷指示灯变红。

原因:谐波滤波器故障(电感滚轮脱落或者电感电容不同调)。

分析:如图4谐波滤波器是高末屏网络后的一个VHF低通滤波器，两个盘香电感和三个真空电容是同调的，正常情况下，其输入输出阻抗保持为75Ω。若高末输出网络匹配良好，与天馈线匹配也较好时，反射功率是较小的。当短路轮脱槽或因机械原因，某一元件不同调等原因，其输入输出阻抗就可能偏离75Ω纯阻较远，产生反射，当达到一定的反射功率时，将引起过荷掉高压。

参考文献:

[1]魏瑞发,陈锡安著.《脉阶调制设备》.

[2]郭宝玺著.《大功率新型短波发射机射放技术》.

[3]王延辉编辑.《DF100A及418E/F系列发射机维护图册》.