TS-03C中波发射机射频部分电路原理剖析

TS-03C中波发射机射频部分电路原理剖
析
摘要：PDM中波发射机射频部分的作用是产生、放大、输出射频信号。

是发
射机的重要组成部分。

多年的维修实践证明，PDM中波发射机射频部分的故障率
比较高，而且故障的检修具有一定的难度。

本文以上海明珠TS-03C中波发射机
为例，对PDM发射机射频部分的电路组成和工作原理进行剖析，通过原理剖析，
为发射机的故障维修奠定理论基础。

关键词：PDM中波发射机；射频部分；原理剖析
1电路组成及原理概述
T S-03C中波发
射机整机由射频部分、
音频部分、控制部分
和电源部分组成。

射
频部分由激励器、中
间放大器、调制功放、输出调谐网络组成。

图1为TS-03C中波发射机整机工作
原理方框图。

频激励器作用是产生本机工作频率。

激励前级和中间放大器一方面
产生末级功放所需的推动信号，另一方面将方波转变成正弦波。

在调制功放器内，射频信号被调制级送来的脉宽信号调制，调制放大后的功率信号经输出调谐网络
送往天馈线调配网络，最后送往发射天线。

图1 TS-03C中波发射机整机工作原理框图
2射频部分原理剖析
2.1高频激励器
TS-03C中波发射机本机频率合成电路由晶体基准信号源、锁相环频率合成器、可编程分频器组成。

由恒温晶体振荡源输出4.608MHz的高精度信号，经整形、
多次分频器后形成9kHz基准信号，此信号作为锁相环路基准参考信号。

锁相环
频率合成器由锁相环集成电路、低通滤波器及BCD 可编程分频器组成。

锁相环集
成电路内含鉴相器和压控振荡器。

其输入的基准信号与输入的比较信号进行鉴相
比较，输出的鉴相误差脉冲经过低通滤波器后形成一个直流电压，此电压送入压
控振荡器控制端，进行频率调整以及相位修正，直到两个比较信号的相位差为零
并进行相位锁定。

通过设置分频开关，可设置中波频段内的所有载波频率。

2.2中间放大器
中间放大器由三级放大电路和电源部分组成，其作用是将振荡器送来的TTL
射频信号转换并放大到功放级所需的正弦波信号，用以推动末级高频功率放大器。

图2为TS-03C中波发射机中间放大器电路原理图。

图2 TS-03C中波发射机中
间放大器电路原理图
来自激励源的高频电
压送至输入变压器T1初级。

变压器次级的高频电压叠加直流偏置电压后，经R18接到U2中一个缓冲器的输
入端。

VD2、VD3 是两只钳位二极管，在输入电压特别大时，可以保护D2。

D2中
有六只缓冲器，接成三级整形放大，输出的是方波。

V3-V8是NPN管和PNP管组
成的单端推挽射极跟随器，输出也是方波。

T2是脉冲变压器，它的两个次级分别
送到V9、V10的栅极。

V9、V10是功率场效应管，末级功放采用半桥式丁类放大
电路。

在高频的上半周内，V9导通，V10截止，在下半周内，V9截止，V10导通。

20芯插头的第1脚和第11脚是中间放大器的输出端。

R6是D2中第一缓冲器直
流偏置电压调节电位器，调整R6可以使放大器输出的方波对称。

V1，V2及外围
元件组成禁止电路。

2.4调制/功放
调制/功放部分由四个完全相同的调制/功放单元组成，每个功放单元可输出750W，四只功放可以输出3kW的射频功率信号。

射频驱动信号和调制驱动信号分
别送到四个功放单元，在每一个功放盒内完成调制和放大，通过合成变压器耦合
到输出网络。

调制功放的调制方式为脉冲宽度调制。

功放本身是宽带放大，可用
于中波广播频率范围内的任何一个频率。

图3为TS-03C中波发射机调制功放电
路原理图。

调制/功放电路由调制电路、功放电路、不平衡保护电路和功放温度保护电
路四部分组成。

2.4.1调制电路
调制器的作用是把调制信号转变成随音频信号变化而变化的直流电压，此电
压作为射频功率放大器的电源。

0-15V的脉宽信号送入调制功放器内，由三级放大电路完成调制。

第一级放
大电路由V4完成，电压增益略小于1。

第二级为射极跟随器，由V5、V6组成，
其工作电压由-140V经VD11稳压得到，射极跟随器输出的宽度调制脉冲去第三级
放大电路。

第三级放大电路由V7完成，当输入的脉冲信号为高电平时，V7的导通，输入的脉冲为低电平时截止。

VD12为续流二极管，V7导通时，电流经L1、
V7漏极流向源极；V7导截止时，电流经VD12至地。

L1、L2、L3、C22、C23、
C24、C25、C26以及C31-C46组成低通滤波器，滤去副载波及其边带。

在L3后面
形成一个叠加音频波形的负直流电压，也称为-DC，此电压作为功率放大器的电源。

2.4.2功放电路
功放电路由8只场效应管和输入输出变压器组成。

8只功放管受高频推动电
压控制，当高频电压在正半周期间，其中4只导通，另外四只不导通，在负半周
期间导通过程相反。

放大后的高频功率信号经输出变压器输出到合成网络。

理想
情况下，放大器的效率为100%，由于IRF250导通时有低电阻损耗，所以高频功
率放大器的实际效率约 90%，且和工作频率有关，频率高，效率会低一些。

图3 TS-03C中波发射机调
制功放电路原理图
2.4.3不平衡检测保
护电路
T1是三线圈变压器，
正常情况下，由于两个初
级的绕向相反，而且通过的电流又相同，T1 次级没有感应电压。

当8只功放场
效应管任何一个有损坏时，通过两个初级的电流不平衡，次级有感应电压产生，
经过VD6整流出的正电压使可控硅V3导通并保持，14输入的调制信号被钳位到地，功放部分因无调制信号二截止。

2.4.4功放温度保护电路
在功放散热片上有一个负温度系数热敏电阻R8，任何原因使散热器温度升高
到85℃时，R8阻值减小导致V2导通，继而V3导通，同样起到保护功放的作用。

温度保护触发电路原理和不平衡保护电路触发原理相同。

2.5输出网络
输出网络的作用是滤除主频率以外的杂散频率，然后经阻抗变换，输出标准50欧姆的信号到天馈线调配网络。

输出取样电路的作用是对射频输出电压或电流进行取样，取样信号一方面作为入射功率和反射功率的参考电压，另一方面作为输出网路和天馈线工作状态监测信号，当输出网路或天馈线系统出现故障时，监测信号异常，发射机将采取降功率或封锁调制信号等处理措施。

3结束语
以上是对TS-03C中波发射机射频部分工作原理的详细论述。

作为技术维护人员，掌握发射机组成结构和工作原理，是做好技术维护的基本要求。

在处理较为棘手的故障时，首先根据故障现象，经过周密思考，按照信号流程进行故障推理，再结合仪器仪表，逐级逐点查找问题。

只有这样，才能不断提高自己的维修能力。

参考文献
[1] 上海明珠TS-03C中波发射机随机技术说明书.
[2] 张丕灶.全固态脉宽调制中波发射机[M].厦门：厦门大学出版社.2002.
[3] 张丕灶等编著.全固态中波发送技术调整与维护[M].厦门：厦门大学出版社.2001.。