TSW2500型500kW短波发射机鉴相器的原理与维护

（国家广播电视总局五九四台，陕西咸阳市，712028）李 阳

1 TSW2500型500kW短波发射机鉴相器原理

短波发射机具有如下调谐原理：如果短波发射极在协调电路时，所采用的是阳极电子管，那么其电子管栅极和阳极之间存在着相差180V的高频电压，高频电压在阳极的相位与谐振和阻抗在阳极回路中的变化有着密切的关系，因此，栅极电压间可能会存在着比180V更大或更小的相位差，如果两者间想要保持在180V的相位差不变，就需要根据目标协调元件的数量，来调整阳极回路，这一过程就是所谓的调谐。TSW2500型500kW短波发射机系统在进行自动调谐时，所采用两套鉴相器具有相同的型号：分别用于细协调高前级和高末级。这两套鉴相器有着完全相同的型号，是数字式鉴相器中的一种。这一鉴相器具有设计ECL电路的功能，ECL电路的全称为射极耦合逻辑集成电路，ECL电路在速度、输入阻抗以及输入阻抗方面有着一定的优势，其在封闭的金属盒中以隔离的形式，对电源部分和信号处理部分进行了放置。由于金属盒是封闭的，因此其屏蔽效果十分良好，即使在高频环境下，鉴相器也能进行稳定的工作。鉴相器中涉及了输入、避险以及输出等电路部分[1]。

在调谐末级时涉及了以下执行操作：①发射机需要能够达到额定地输出功率值；②其需要具有最优的效率值。在调谐阶段应用的测量值有三个：压板VAV2、入射电压VFWD、鉴相器2所输出的ψ2分别决定着额定输出功率、实际输出功率以及屏级阻抗自变量，最有效率值为0。A281鉴相器的PHI1高前级信号值为±4V，能够测量±100°的相位。马达控制器能够对1-10V的电压信号进行控制，其中5V电平对应的是0°。三阶低通滤波器能够对经过平衡放大后的输入信号进行滤波，处于40Hz的滤波器有着比60dB更大的最小衰减值，经过放大器的补偿和频率校正后，达到±0.16*K3的补偿范围。其中处于±10V信号时的马达控制器，需要按照K3系数进行校正，其校正范围和整体测量范围分别为：±20°和±100°，然而不具有必需性。信号经过后期电路的限制会转变为±60°，对应的电压信号为±5V，增加该信号至5v后，能够转换为马达能够控制的1-10V的信号。在经过校正后的信号中，需要对半压值进行提取，并以-5V对其进行限制，信号在经过A102放大器后能够增加到5V，按照+10V对其进行限制，能够转换为马达能够控制的1-10V的信号，由缓冲器输出到马达控制器中。

高末级A283鉴相器中的PHI2信号范围为±4V，其能够对±100°的相位进行测量。马达控制器能够对1-10V的电压进行控制，其中5V电平对应的是0°。为了避免信号受到调制的影响，阶低通滤波器能够对经过平衡放大后的输入信号进行滤波，处于40Hz的滤波器有着比60dB更大的最小衰减值，然后经过放大器的补偿和频率校正后，其能够达到±0.16*K4的补偿范围。其中处于±10V信号时的马达控制器，需要按照K4系数进行校正，其校正范围和整体测量范围分别为：±20°，必须对整个±100°范围进行测量。信号经过后期电路的限制会转变为±60°，对应的电压信号为±5V，增加该信号至5v后，能够转换为马达能够控制的0-10V的信号。在经过校正后的信号中，需要对半压值进行提取，并以-5V对其进行限制，然后信号在经过A102放大器后能够增加到5V，最后按照+10V对其进行限制，能够转换为马达能够控制的0-10V的信号，由缓冲器输出到马达控制器中。

高级输出网络需要结合来自φ1鉴相器的PHI1误差信号，来对高末级进行缓慢的细调，直到屏压达到VaV2为止，并且需要结合ΔP鉴阻器信号和φ2鉴相器信号之间的误差PHI2，对自动细调来自高末级的网络，直到功率与额定值相符为止，这个时候高末级也能够达到额定的屏压[2]。

2 安装调试鉴相器

在并联谐振网络中输入射频驱动级，对发射机进行正协调的过程中，输入信号与输出信号之间存在的相位差φ1对应值应该为0°；在驱动级进行栅地线路连接时应用了CTK12-1型电子管，输入信号与输出信号之间的相位相同，也就是φ2相位差所对应的值也是0°。因此，在正调谐发射机的过程中，PHI1鉴相器中所送入的输入信号，在两路之间的理想相位差：ΔФ1=Ф1+Ф2=0°。射频末级在与驱动级进行输入网络匹配时，匹配的是π型网络，所以，输入信号与输出信号存在不同的相位，也就是180°的Ф3，在末级对阴地线路进行连接时采用了TH576型电子管，栅极与阴地之间存在着180°的相位差Ф4，因此，在正调谐发射机时，PHI2鉴相器中所送入的输入信号，在两路之间的理想相位差：ΔФ2=Ф3+Ф4=180°+180°=360°，也就是具有相同的相位。然而在实际工作时，由于高频环境会导致发射机产生分布参数，因此在正调谐发射机时，ΔФ1的值和ΔФ2的值不一定与0°或360°相符，也就是输入信号与输出信号的相位相应，所以没需要对其进行校正，以此来使鉴相器输入端所输入的两个信号之间能够具有为零的相位差，也就是数值为零的ΔФ1和ΔФ2。如果所处的环境为高频，那么信号在同轴电缆的作用下，会在射频出现相位移动的情况，因此，我们可以对这一特征加以利用，在射频同轴悬则长度适当的电缆线，并将此线缆应用于鉴相器中进行信号输入，以此时正调谐阶段的发射机能够将两个零相位差的信号输入到鉴相器中。同时，还需要根据发射机ECOS2的中央控制系统在校正软件时所采用的Ucorr值，来加强对PHI1、PHI2这两个鉴相器的校正，以此来使载波频率不同的情况下，发射机的ΔФ1值和ΔФ2值能够与零尽可能的接近[3]。

3 结束语

短波发射机主要由三部分组成控制系统，分别为中央控制系统以及顺序控制器等，在调谐系统中运用了鉴相器，极大地促进了其控制过程。鉴相器这一装置主要用于相位比较，也称之为相位比较器，能够确定输出电压和所输入的两个信号之间是否存在着相位差。鉴相器作为最基本的锁相环部件，具有解调调频信号和调相信号的功能。本文以TSW2500型500kW短波发射机为基础，从原理及其维护方面对其所应用的鉴相器及进行了研究分析，以供参考。