发射机电路板调试方法研究

2021-11-17上海航天控制技术研究所陈勇刚

电子世界 2021年20期

上海航天控制技术研究所刘倩刘彦陈勇刚

目前电路板调试方法，设计的电路板调试约束条件较少，导致电压的实际值与预设值误差较大，输入输出谐波含量较高，为此提出发射机电路板调试方法研究。确定发射机结构、运行原理，做好发射机电路板调试前准备；建立调试函数矩阵，设计多个调试约束条件，确定调试步骤，实现发射机电路板调试。确定实验研究电路板，并进行检测，实验结果：研究方法较此次实验选择的调试方法，电压的实际值与预设值最大值和最小值的误差小30mV；输入输出谐波含量差的平均值小0.016%；具有较优的电路板调试效果。

发射机是网络时代必备的装置，主要用于信号发射，因此广泛应用在各种需要通信的电子企业中，如军队、多媒体（电视、广播）、遥感设备等等。根据不同电子企业，对发射机装置发射信号的需求，按照信号的频率、幅值、相位和脉冲四种类型，分为四类发射机。而发射机在使用的过程中，也可以将信号发射分为高频、低频两种类型。因此，发射机自动化程度相对较高，具有较多的电路板，在运行的过程中，主要依靠电路板发射信号。但是，从厂家采购的电路板，不能直接应用在发射机上，而是需要根据发射机的运行，使用电路板上的可调元件，调节电路板电路，让电路板的电阻、电容、电感、跳线位置等符合发射机的工作状态和运行频率后，电路板才能在发射机中正常使用。为此研究发射机电路板调试方法。

1 发射机电路板调试方法研究

1.1 确定发射机结构

此次研究，选择的发射机，包括天线、数/模信号转换器、两个自动增益控制器、低通滤波器、两个混频器、两个本振信号源、带通滤波器、功率放大驱动器、功率放大器、双工器等结构。这一结构下的发射机，电路板工作原理如下：（1）在发射机中输入发射信号；（2）判断信号传输指令，以及信号类型，在数/模信号转换器中，转换输入发射信号；（3）通过发射机中的第一个自动增益控制器，增益输入信号频率、相位等信号基础信息；（4）转换后的增益信号，经低通滤波器处理高频干扰信号后，得到发射机可以正常处理的正交信号；（5）正交信号经过第一个混频器，固定信号频率；（6）在信号中输入第一个本振信号源，叠加输入信号，增强信号幅度；（7）经过发射机中的功率放大驱动器，增强输入信号功率，消除输入信号中存在的多于寄生信号，让信号中噪声达到最小；（8）最后通过发射机中的天线，发射输入信号。

基于此，在调试发射机电路板之间，需要检查电路板元件、电流、电压、电阻等基础信息变化，判断其是否存在短路、焊接、引脚歪斜、元件型号与安装信号不一致、错装等问题，以此来避免电路板基础信息，影响电路板调试效果。

此外，在发射机上安装电路板时，需要注意电路板的连接线顺序和标识，以及电路板螺丝的固定情况，避免出现电路板打火、安装错误等原因，造成的发射机故障。给电路板通电压后，需要先检查电路板元件是否存在冒烟、温度快速升高、打火等现象，确定没有问题后，才能增加电路板功率，若出现这些问题，必须立即断电，重新排除电路板故障，并再次安装在发射机中，重新检查。

1.2 调试发射机电路板

根据此次研究确定的发射机结构，以及其发射信号的工作原理，在完成电路板调试的准备工作后，对电路板进行调试。

假设发射机电路板元件i与发射机任意位置的结构j相连接，当其处于正常工作状态后，发射机电路板的三相三线制中，零序电流没有通路，因此发射机电路板中，不存在零序电流。

调试发射机电路板步骤如下：

第一步，获取发射机电路板调试电路、电源值、电阻基础信息值；第二步，调整发射机高低压；

第三步，当发射机处于低压状态时，设置的电路板调试条件，降低发射机运行电压，增加发射机音频调制步骤，让电压与发射机的复合音频呈正比；

第四步，当发射机处于高低压状态时，将其功率调到10kW，调整电路板电压，并将电压的输出波形最大摆幅控制在7V以下；

第五步，当发射机处于正常状态时，调整电路板电位器元件，并接通低压电源，在1kHz的调制信号下，调试发射机电路板。

2 电路板性能测试

基于此次实验研究的电路板调试方法，选择基于矩阵变换器的电路板调试方法，作为此次测试实验的对比方法，将发射机电路板，作为此次测试实验对象，验证此次研究的发射机电路板调试方法。比较两组电路板调试方法，调试发射机电路板电压后，实际值与预设值误差和输入输出谐波含量大小。

2.1 实验准备

此次实验选择的发射机电路板，需要对发射机电路板进行人工调试，检查电路板在采用调试方法调试之前，是否存在设计缺陷、元器件安装错误、短路等基础问题。基于此，设计的发射机电路板人工调试过程如下：（1）在电路板上，连接24V直流电源；（2）采用万用表，检测电路电流、电业和电阻输出值；（3）判断万用表检测输出值，是否在正常范围内；（4）当输出值在正常范围内时，直接使用该发射机电路板，进行电路板调试测试实验；（5）当输出值不在正常范围内时，需要检测电路板存在的故障问题，需要解决电路板存在的故障，并进行二次测试，至电路板通过万用表输出结果。

确定测试对象后，采用两种电路板调试方法，分别调试发射机电路板，检测电路板输出预设值与实际值误差，其实验过程及结果如下。

2.2 实验结果

（1）第一组实验结果

将此次实验选择的电路板安装在发射机中，采用此次测试实验选’择的两组调试方法，分别调试电路板，在调试过程中，所设计的电路板测试项包括：过压保护、过压释放、均衡开启、欠压保护、欠压释放和正常值六项，每项的预测值如表1所示，两种调试方法，调试电路板后，得到的电路板测试项检测结果，以及两者误差，也如表1所示。