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标题

DAM中波发射机RF模块的检修总结

范文

王艳

摘 ?要：RF模块是DAM中波发射机射频部分的基本单元，采用晶体管设计，有效地降低了发射机整机的功率损耗，缩小了整机体积，功放级采用相同的功放模块，互换通用，提高了设备的利用率，降低了设备的故障率，被發射台大量采用。但是由于晶体管抗高压冲击能力差，所以RF模块也成为DAM中波发射机最容易损坏的器件，占据了发射台设备维护的大部分维护量。结合我台实际运用情况，针对各种故障现象，细致地分析了产生的原因，总结大量的故障处理经验。

关键词：网络失谐;漏极相位;推动信号

中图分类号： TN83 ? ?文献标志码：A

1 经常出现的故障现象

DAM中波发射机采用模块化设计，前级和功放级采用设计完全相同的功放模块。常见的故障现象有3种情况：一种情况是插入功放级的多个RF模块莫名随机出现故障;另一种情况是一个RF模块插入功放级的任意位置后很快损坏;还有一种情况是插入功放级的同一个插槽位置的RF模块经常出现损坏。

1.1 功放级的RF模块发生随机故障

发射机输出网络失谐，阻抗不匹配是这类故障常见原因[1]。失谐不匹配将导致发射机功放级效率降低，功率输出下降，RF模块发热，最终使模块损坏。解决故障的方法是调整输出网络达到谐振匹配状态。

发射机散热通道通风不顺畅，功放级发热，超出功放模块承受热量的能力。检查风道清洁情况，更换过滤棉。

模数转换板的相位设置不合理，导致每个RF模块工作时未完全达到开/关状态，在高调幅度的情况下功放模块极易损坏。检查模数转换板的载频取样电路，通过拨码开关重新设置分频器。

B-电源输出不正确。B-电源的输出设置不当是导致RF模块故障的另一个原因。B-电源的一个重要功能是对RF模块的开/关时间进行补偿，10 kW发射机无调制载波输出时，B-电压是-2 V，100%调幅度时B-电压在-6 V。怀疑B-电源设置不当，可以调整B-电源的电位器重新设置。

输出监测电路存在问题。输出监测电路检测天线和滤波器受到的瞬间驻波冲击，受到冲击时迅速关闭功放级，保护RF模块。该电路可自检测试是否工作正常。

1.2 同一个模块插入任意位置均报故障

场效应管IRF350与镶嵌的散热器之间有一层绝缘垫片，如果绝缘垫片上附着一点焊锡碎渣或散热器表面存在毛刺都可能导致场效应管与散热器之间短路。

RF模块的开/关电路存在器件故障，导致模块不能被快速开启和关闭而损坏模块。尤其是功放模块总是有一侧出现故障，一般是因为开关电路的三极管损坏。

RF功放模块的射频变压器存在故障导致RF信号的相位不正确，加电后烧毁对应的场效应管IRF350，检查同一侧的射频变压器和双向保护二极管。

1.3 固定位置上插入任意模块均报故障

RF模块的射频推动信号存在问题。驱动该模块的RF信号的幅度和相位不正确，正常情况下，10 kW发射机的96路RF信号的幅度都是23VP-P，相邻信号的相位不超过4°。

输出变压器出现故障将导致RF模块不能正常工作。检查输出变压器是否存在打火，开裂，变色或发热，输出变压器的磁芯长时间工作会出现老化。

发射机开/关控制信号不正确导致功放模块损坏，这种故障要检查调制编码电路，正常情况下96路的开关电平是一致的，对比故障开/关控制信号与周围控制信号的电平。

母板插座存在故障导致插入该位置的任一模块损坏。检查母板插座是否存在拉弧，呲火等放电现象，母板插座因多次插拔将导致接触簧片变形，接触电阻变大。

2 排除故障的检测方法

2.1 找出功放级没有明确指示（故障指示灯未点亮）故的障RF模块

通过使用双踪示波器观察模块工作波形来找出没有故障提示的故障模块。以10 kW发射机为例，将发射机开在低功率3 kW，输入100 Hz的音频调制信号加到100%调幅度，此时将双踪示波器的一路探头探测调制监测器的解调信号[2]。当有模块故障时将出现失真的波形，观察信号将有如图1所示上部出现的失真波形信号;使用示波器的另外一路探头测试调制编码板输出的台阶开/关电平，此时正常工作的模块为高电平，故障模块为低电平，如图1所示的下部波形。

2.2 检测RF模块的射频推动电平

采用示波器测量RF模块的推动电平，来寻找故障模块。测量时需要将发射机先关机，将发射机控制板置于“功放关闭”状态，给发射机放电，拔掉熔断器组件板的功放电源保险，然后再开低压，用示波器测量被测RF模块场效应管的栅极，此时呈现在示波器显示屏上的射频推动信号的正玄波形如图2所示，波形幅度在23VP-P左右。

2.3 检测RF模块工作时的漏极相位

如果检测RF模块的推动电平幅度相位正常，模块却经常损坏，则需要考虑模块的相位是否合适。正常情况下功放模块之间的漏极相位在+/- 4°范围内，测试过程如下。1）采用双踪示波器，将示波器设置为交DC耦合，50V一格，扫描轨迹调整在显示屏中心。2）设置示波器为EXT输入，示波器连接到外同步振荡器的输出端。一路探头测试RF模块的漏极。3）发射机开中功率5KW，调整示波器使屏幕的9格呈现一个完整波形周期，这样一格占40°相移，作为参考相位参考相位相差4°。4）调整示波器水平位置，使波形中心处于显示屏的十字中心线。将另一路示波器探头测试其他模块，其他模块平移占据左边的第一格，与参考相位比较相差4°，对比参考相位可以接着测试其他模块漏极相位。图3为漏极相移。

导致RF模块漏极相位出现较大偏差的原因包括RF模块的自身原因和母板原因。自身原因包括开关电路，补偿变压器和场效应管故障。母板原因检查环形合成变压器和效率线圈。

2.4 推动信号的相位检测

RF模块由A、B 2个半桥组成，A、B 2个部分的推动信号相位也不完全一致，正常情况下也在±5°之内，怀疑是推动信号导致RF模块损坏时可以对故障模块的推动信号相位进行检查。将示波器设置为DC耦合，一格5V，光标处于显示屏中心。设置示波器的连接振荡器的输出监测端，作为同步信号源。将示波器的一个探头测量RF模块的一个栅极输入端，调整示波器使推动信号的一个完整周期的信号波形在示波器显示屏的水平位置占据9格，一格40°，调节波形至十字中心位置。调节垂直灵敏度，使推动电平信号处于显示屏十字中心位置，将此时的波形作为参考波形，用这个波形的相位和另一路栅极推动信号对比或需要测试的其他模块的推动信号的波形相位进行对比，如果检测的推动信号波形向左平移1个大格，说明被测推动信号和参考信号相位相差4°，如图4所示。一般推动信号的相位偏差较大是由于推动变压器或场效应管的辅助电路故障导致。如果更换一块新的RF模块后推动信号的相位依然有较大的差异，则应该检查对应的RF电缆。

3 结语

在中波发射机中RF模块起着重要的作用，但它出现的故障频率很高，维护量也最很大，影响发射机的满功率输出和技术指标，出现故障时维护人员需要快速处理故障，避免影响播出质量。但是RF模块故障的原因和现象是多种多样的，这就要求维护人员具有较高的技术水平和丰富的经验，该文的分析和总结希望可以为发同行带来帮助。

参考文献

[1]刘炳军，罗滨霖.DX型大功率中波发射机典型故障维护与解析[M].天津：南开大学出版社，2016：67-68.

[2]陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护[M].北京：中国广播电视出版社，2002：18.

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