10kW全固态DAM发射机输出网络的原理及调整

张富强 武官文

（作者单位：忻州中波台）



10kW全固态DAM发射机输出网络的原理及调整

张富强 武官文

（作者单位：忻州中波台）

摘 要：本文对10kW全固态DAM中波发射机输出网络的原理进行了分析，并介绍了实际维护中对输出网络的调整。

关键词：输出网络；带通滤波网络；T型网络；网络调整

忻州中波台现有上海明珠广播有限公司生产的TSD-10kW中波广播发射机一部，工作频率为1269kHz，哈尔滨广播器材有限责任公司生产的GZGS10K-XⅡ型10kW中波发射机1部，工作频率为1008kHz。在安机初次调试和更新元件后，均按下文介绍的原理和方法进行调试，因而发射机能稳定正常运行。

1 输出网络的原理

发射机的输出网络位于发射机内部，是将功率合成铜棒上的输出功率输送到天馈系统的网络，由二级带通网络和T型阻抗匹配网络两部分组成。L101、C102、L102、C103构成带通滤波网络，L103、L104、L105、C104构成T型阻抗匹配网络。如图1所示。

图1 输出网络图

全固态中波发射机功放桥工作于开关状态，输出波形如图2所示，其傅里叶级数分解为：

图2 功放输出电压波形图

上式中的第一项为基波，其余为奇次高次谐波，没有偶次谐波分量，三次谐波振幅最大，随着谐波次数的增加而振幅减小。为了抑制高次谐波向外辐射，输出网络设计了仅让基波通过的带通滤波器，为了使滤波器保持较好的稳定性，防止调制变频对负载变化的影响，滤波器的Q值通常取得较低，这就使滤波器对三次谐波的抑制不够大，要使抑制达到必要的滤波度，又在后面的T型匹配网络中加装了三次谐波的滤波器。

带通滤波器中L101、C102为串联谐振电路，滤除高次谐波，允许载波和调制音频的上下边带频率通过，同时把载频方波包络变为载波正弦波包络，再经L102、C103并联谐振进一步滤波。作用是滤除掉由RF放大器产生的多余的“台阶”和不希望输出的频率来完成D/A变换，保留有用的载幅波信号；它的另一个作用是将合成器的输出3.8Ω阻抗转化为50Ω输出阻抗。

T型阻抗微调网络为高通匹配网络，L103、L104为可变电感器，L105、C104串联谐振于载波的三次谐波。输入阻抗和输出阻抗均为50Ω。T型阻抗网络的作用为应对发射机天线因季节、气候变换等原因引起阻抗变换，或对由匹配网络元件参数的变换而引起的失谐失配进行调整。

2 输出网络的调整

在A点处接入50Ω假负载，用网络分析仪，按图1进行网络静态调整。

2.1 调整三次谐波滤除器

（1）把三次谐波滤除器件L105、C104自B点断开；

（2）网络分析仪置阻抗圆图测试状态，频率范围设置在5MHz，按触摸屏提示校准；

（3）接入网络分析仪，调整L105，使网络谐振在工作频率三倍频上；

恢复B点接线。

2.2 调整T型阻抗微调网路

把L103在C点断开，连线在调整时要带进去，不能甩开；网络分析仪置阻抗图测试状态，频率范围置3MHz校准；接入网络分析仪改变线圈短路夹位置，调整L103始端阻抗为负载阻抗（注意：带连线夹调整）；改变L103及L104数值（旋转“调谐”和“负载”旋钮）。右面旋钮下标“负载”改变LI04数值，主要影响实部；左面旋钮下标“调谐”改变L103数值，主要影响虚部（在匹配箱后门关上的情况下）。

2.3 调整带通滤波器

2.3.1 调整并联谐振网络

（1）断开L102的D点连线（C点不恢复）；

（2）网络分析测试状态不变；

（3）接入网络分析仪改变L102线圈短路夹位置，调整L102电感量使之谐振（在匹配箱后门关上的情况下）；

2.3.2 调整串联谐振回路

图3 测试连线图

图4 测试幅频特性图

（1）断开L101与合成变压器E点连线，D点未恢复；

（2）网络分析测试状态不变；

（3）接入网络分析仪改变C102在L101上连接点短路夹的位置，使之谐振在发射机载频；

2.3.3 调整网络输入阻抗

（1）网络各部分连线恢复到位；

（2）网络分析仪置阻抗圆图测试状态；

（3）网络分析仪接在E点（断开与合成变压器的连接）；

（4）反复改变C点，D点短路夹的位置调整网络输入阻抗为3.8Ω（不一定是纯阻）；

（5）微调L101使网络输入阻抗虚部接近于零。

2.3.4 网络特性阻抗的测量

（1）断开假负载，发射机输出端开路；

（2）网络分析仪置传输特性测试状态，带宽设3MHz。校准时不用标准负载，仅作短路校准；

（3）测试系统按图3连接。

（Ⅰ）E点接地，串入阻抗变换器；

（Ⅱ）阻抗变换器3.8Ω抽头接L101始端。①端为50Ω抽头端，②端为接地端；

（Ⅲ）①②接网络分析仪扫频输出端口（仪器左面端口）；

（Ⅳ）③④接网络分析仪本频输入端口（仪器右面端口）。

（4）适当改变D点位置，并相应改变C点位置，使网络分析出现下图幅频特性。

幅频特性应满足下列要求，如图4所示。

（Ⅰ）f0±10kHz，带内起伏＜±0.5dB；

（Ⅱ）f0±50kHz，频点相对衰减为-3dB（3dB带宽为100kHz）；

（Ⅲ）f0±100kHz，频点相对衰减为-15±2dB。

（5）特性曲线顶部倾斜不平调L101；顶部过宽，D、C向远地端移动；顶部过窄，D、C向近地端移动；

（6）网络分析改为阻抗圆图测试状态重复（3）过程；

（7）第（3）和第（4）两项要反复调整，使其幅频特性达到上图要求，更要满足反射阻抗要求；

（8）恢复发射机输出网络全部接线，认真紧固，接上发射机负载。

以上步骤完成后，重新检查输出网络的所有连线是否正确，确保各线圈的夹子接触良好。通过输出网络箱前面板上的负载调谐，使发射机输出功率最大，以实现发射机最佳技术指标。在发射机调试及24小负载过程中，应注意各器件、各连线及夹子紧固件的发热情况。如果发现过热，应及时调整修正。