浅谈DAM中波发射机的欠激励故障

2019-11-29图门巴雅尔

中国新技术新产品 2019年2期

图门巴雅尔

（内蒙古新闻出版广电局集宁585发射台，内蒙古乌兰察布 012000）

1 欠激励故障原因

DAM中波发射机的DDS频率合成器、缓冲放大电路、前级推动电路（以10 kW发射机为例，包括1块射频功率放大器模块构成的前置放大器和3块射频功放模块构成的RF推动机电路）、推动电源调整电路等RF功放级之前的RF通道电路出现故障是导致“欠激励”故障的主要因素。

1.1 DDS频率合成器出现故障

发射机出现“欠激励”故障后掉高压，显示屏显示“振荡器故障”时，说明DDS频率合成器发生故障，导致没有载波RF信号输出或DDS频率合成器输出的幅度不足以驱动后级工作。DDS频率合成器的电源故障是导致DDS频率合成器不能正常工作的主要原因，DDS频率合成器采用的是非稳压输出的+22 V电压，然后利用78L15、78L12和78L09三端稳压块输出+15 V、+12 V和+9 V电压，作为DDS频率合成器上单片机、分频器和电子开关等芯片的电源。当这3个直流电压任何一路出现问题时，都将导致DDS频率合成器不能输出4.5 V方波载频信号。如果这3个直流电压都存在，用示波器测量DDS频率合成器的输出，逐级检查，有时三极管2N2222故障会导致输出幅度偏低或无输出。还有一种原因是DDS频率合成器的温补晶体振荡器工作不正常，可以用频率计对其进行监控测量，它的不稳定状态将导致“跑频”现象，显示屏显示“振荡器故障”。

1.2 缓冲放大器出现故障

发射机出现“欠激励”故障后掉高压，显示屏显示“缓冲放大器故障”时，说明缓冲放大器RF幅度输出不够或无RF信号输出。缓冲放大器上有3只熔断器，当熔断器出现开路时，缓冲放大器上相关的发光二极管被点亮，进一步提示发射机的缓冲放大器存在故障，检查缓冲放大器是否存在损坏的器件。缓冲放大器是三级放大电路，第一级是MOS集成电路构成的时钟放大驱动电路，该电路将DDS频率合成器送来的4.5 V方波信号放大为15 V的方波线号；第二级放大电路由三极管放大电路构成，2只三极管PNP型MJE200和NPN型MJE210组成级联放大结构，RF信号在电源和地之间切换，经过由电感和电容组成的滤波电路后输出30 V的正弦波信号；第三级放大电路是由2只场效应管BUZ71A组成的全波放大电路，分配变压器将30 V正弦信号分成2路，2只场效应管轮流开通和截止，将RF信号在地与30 V之间转换放大。该电路上的任意电路出现故障都会导致“欠激励”故障出现，一般是由于15 V稳压管故障引起“欠激励”故障，MOS时钟电路的+15 V供电是由+30 V电源经过稳压直接提供，由于压差较大，容易出现故障。

1.3 前置放大器功放模块故障

发射机出现“欠激励”故障后掉高压，显示屏显示“预推动故障”时，一般是构成前置放大器的RF功放模块自身出现问题。RF功放模块分成A和B 2个部分，前置放大器只选择一部分半桥工作，另一部分的半桥用于备份，通过推动母板上的跳线来选择A路工作还是B路工作，驱动电源来自缓冲放大的+60 V，正常情况下前置放大器输出峰值为23 V的正弦波射频电压。可以通过切换至另一备份半桥检查其工作是否正常，来判断前置放大器模块是否存在故障。如果RF功放模块没问题，则检查推动母板的串并联谐振电路的电感和电容，通常情况下，谐振电容长期工作容易出现发热变质老化现象，如果电容出现明显变色现象就需要进行更换。此外“预推动故障”也可能出现误报警情况，一般是由于母板预推动故障检波器的检波二极管短路导致故障发生。

1.4 RF推动级模块故障

发射机出现“欠激励”故障后掉高压，显示屏显示“预推动故障”的另一个原因是构成RF推动级的3块RF放大器模块存在故障。推动级的3块放大器模块工作于全桥开关状态，其中2块功放电压为+115 V，另外1块功放电压来自推动稳压电路。正常情况下推动级输出峰值为23 V的电压，通过测量模块场效应管的栅极可测量出。当3块模块中的任意模块出现故障后，输出的RF驱动电压幅度将降低。导致推动级RF模块故障的原因包括场效应管被击穿、RF变压器短路、控制场效应管的开通和截至三极管故障。检查推动级模块故障前，首先要检查模块的功放电压+115 V是否正常，推动稳压电源输出的电压是否正常，一般推动稳压电源一路输出电压在+40 V～+80 V，另外一路输出为零，当外电发生变化时，另一路才开始输出。

1.5 RF放大级模块损坏过多

10 kW发射机的末级功放电路由6个小台阶和42个大台阶RF模块组成，当有多个模块出现故障并退出工作时，会导致RF输出的负载加大，超出推动级的驱动能力，也会显示“预推动故障”。

2 解决欠激励故障的方法

“欠激励”故障为2类故障，当故障发生后，会在显示屏上锁存并提示相应故障，RF功放模块故障也会提供故障指示，因此可以方便地利用示波器和万用表来寻找故障。使用万用表测量DDS频率合成器的电源、前置放大器和缓冲放大器的供电电源、故障检测电路的门限电压。使用示波器测量DDS频率合成器、缓冲放大器、前置放大器和推动级的RF输出幅度和波形。

处理“欠激励”故障时，首先要确定故障位置，可以根据显示屏提供的信息初步判定故障是发生在DDS频率合成器、缓冲放大器还是前置放大器或推动级模块。然后测量故障位置的电源，检查RF信号的输出幅度和相位。若都没有问题，检查相关故障检测电路。欠激励故障的维修方法如下。

2.1 判断故障位置

利用显示屏提供的故障指示确定出现故障的单元电路，观察故障部分的电子元器件有无发热变色现象，测量相关电路的供电电压。判断故障是来自具体模块还是检测电路误报警干扰。

2.2 查找故障原因

找到故障电路单元后，用万用表检查电路的电源是否正常，检查相关的熔断器和稳压块的工作状态，特别是DDS频率合成器上的稳压块、缓冲放大器和RF模块上的熔断器。需要注意的是推动稳压电源正常的情况下一路为输出，另一路为零，如果另外一路也有输出，检查发射机的外电输入是否存在欠压现象，否则需要重新调整推动稳压电源的“闭环”调整电路。

2.3 用示波器测量RF通道的各点波形和幅度

用示波器测量RF输出通道各点的波形和幅度。正常情况下DDS频率合成器输出4.5 V左右的方波；缓冲放大器第一级和第二级输出15 V左右的方波，第三极输出峰值为30 V的正弦波；前置放大器和推动级RF功放模块场效应管的栅极输出峰值为23 V的正弦波。用示波器测量推动级模块的输入信号的相位，确保每个RF放大模块之间的输入信号相位不超过±4°，如果相位超过了这个数值就需要检测RF功放模块的RF分配变压器。