通用型DAM10kW中波发射机射频电路的工作原理

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通用型DAM10kW中波发射机射频电路的工作原理

第一节振荡器(A17)

振荡器位于发射机(中间)控制面板箱内的右侧壁上,它给发射机提供某一频率激励信号,并且允许外部射频信号输入。它由单频晶体经放大输出4~4.5V的方波作为缓冲放大器的激励信号。晶体具有加1备份,同时具有外激。激励封锁和驻波比保护功能。

一、电路分析(参考图号FS2.813.003DL,见图2-1)

1. 供电电压及稳压器

来自低压电源供电的+22Vdc通过F1输入,三端电源稳压器N1提供+12Vdc供给温补晶振供电及其它电路、+9Vdc、利用稳压二极管稳压后输出。

2. 数字频率合成式激励器

3. 输入选择

在振荡器板上,插头P1为激励选择开关,内激时接1-2,外激时接1-3。P2为外激输入阻抗选择开关,当接1-2时,为20KΩ的高阻抗输入,其对应TTL电平(4~4.5V P-P方波)输入;当接1-3时,为50Ω输入阻抗对应0~25dBm的射频信号输入。放大器V3及N3:B(缓冲/驱动器)提供射频信号输出给P1-3,其幅度为4~4.5V P-P。

4.发射机并机工作

当发射机并机工作时,射频信号通过R10、X4-1及外部插件送到并机控制单元,任意一台发射机的振荡器都可用,并机控制单元给一个振荡器提供两路输出,选出的射频信号返回到每个发射机振荡器的X4-4。

5. 频率监视输出

缓冲器/驱动器N3:A提供一个输出信号给计数器或频率监视器。R24将驱动器输出阻抗设置于50Ω,X5-1为频率监视信号输出端。当监视阻抗为50Ω时,其信号幅度为4~4.5V P-P方波信号。若阻抗大于50Ω时,输出信号电平将更高。

6.振荡器同步装置

该电路由V5、V6及储能元件组成,其输入信号来自输出取样线圈T101,输出接N12-11。该电路的作用是为了防止因VSWR异常等原因而快速切断功放时功放输出电路产生的振铃电流与功放的射频激励信号之间的相位差而引起功放模块损坏。因此,当VSWR保护期内,激励被封锁,由输出取样射频信号短暂代替振荡器激励信号,使两者的振铃同步,以达到保护功放模块的目的,如图2-3所示。

来自输出取样的射频电流被送到振荡同步器的X3-1,R2提供50Ω输入阻抗,稳压二极管VD8、VD9使V5免受瞬变电压冲击,信号相位调整用拨码开关S1(C28~C31)及电感线圈L1完成,根据不同频率S1位置OFF、ON也不同,应按出厂预置表先预置后再加以调整。得到的同步信号经V15、V20转化成TTL电平送到CMOS模拟开关N4-11。

正常工作时,振荡器输出信号经N4送到驱动器N2:A(DS0026)然后再被送到下一级缓冲放大器。在VSWR保护期间,来自显示板的逻辑高电平打开V4及模拟开关N4,从而切断激励信号,这样输出取样射频信号电流作为发射机射频激励信号。

功放模块在加电源电压之前,通风冷却系统还没有正常运转,振荡器到缓冲放大器的输出信号在此器件也要被封锁,从而保护功放模块免受过热损坏。当发射机关机时,VSWR-H输入到显示板上并保持高电平。(10KW机无此功能,50KW机是这样的。)

7. 输出电路

驱动放大N2:A-7输出工作频率的方波信号,其幅度为8~8.5V P-P。由X4-8送到缓冲放大器作为输入。同时,此信号被峰值检波器VD4、C9和VD5、C16转换成正、负直流电压,由X6(+)、X6-3(-)送出,此电压用于显示板上的振荡器射频检测电路,显示其工作状态。

二、故障检修

1.输出频率不正确

原因:(1)是否计算有误或预置不对,应仔细检查,有可能开关上下或左右预置反了。

(2)分频器故障:应先检查N5-14、N5-3均为18KHz,如哪路不对,查哪路。前者检查N1、N2、N3,按分配逐个检查,后者检查N6、N7、N8。

2.机器工作正常,但显示板上振荡器指示灯为红色。

原因:是射频输出电路故障

先检查VD7、VD8射频检波器的输出电压,VD8的负极为+4~+4.5Vdc。若检测不到二者电压值(即使测到一个)会导致红灯指示。

若振荡器输出有正常的射频信号电平但以上电压检测一个或两个都未检测到,应检查或更换二极管。若在R19或R21一端有电压但其另一端没有,表明X7后面的电阻损坏(此时发射机仍保持开机工作状态)若测试电压正常,则振荡器指示灯红色,可能是由于显示板上的问题或内部连接电缆短路等造成。

第二节缓冲放大器(A16)

缓冲放大器位于推动器合成母板上,打开中间控制面板门从前面可以看到。它是一个宽带放大器,输入阻抗为50Ω,输出阻抗很低,由30Vdc供电,它将4~4.5V P-P射频激励信号放大到预推动级栅极所需的23V P-P电压。由三级放大器组成,预推动放大器的供电电压经此板供给。

1.供电电压

来自低压电源供电的+30Vdc经电位器R2调整后,通过F3输入,一路经滤波器C10、C18、C19、R22、C20、C21供给第三级放大器V3、V4;另一路经R21、VD5、C7、C8、C9稳压滤波后供给第一级放大器N1和第二级放大器V1、V2,其中VD5为稳压二极管,其稳压值为+15Vdc。

当保险管F3开路时,+30Vdc通过R20点亮发光二极管DS3。

2. 第一级射频放大器N1

射频激励信号经C1、R3送到N1,放大处理后去推动放大器V1和V2。C1、R3为加速移相电路,以改善其方波的上升沿。N1为接口电路,起电平转换作用,VD1、VD2用于双向限幅,R4起输出隔离作用。

3.第二级射频放大器(V1和V2)

晶体管V1、V2在本级起高频开关放大作用,其输入、输出都是方波信号,在V1、V2发射机交汇点处输出,输出电压的幅度在地电位及供电电压间转换。本级输出信号通过调谐耦合网络C2、L1及R5送到V3、V4的输入端,即分配变压器T1的初级。其中C2、L1为V1、V2的选频电路,R5起扩宽其频带,V1、V2为互补放大器,输出推动后面的半桥,并要有足够的带宽。

4.第三级射频放大器(V3和V4)

本级由两只场效应管V3、V4组成,经T1初级耦合到次级得到两路幅度相等,相位相差1800的射频推动信号,去控制场效应管的开和关。放大的信号经冠带耦合网络C3、R8~R11及L2实现选频输出去推动预推动器。

V3、V4作为地电位和供电电压转换开关,为推挽放大器也称半桥电路。二极管VD3、VD4保护场效应管控制栅免受过压损坏。L2、L3为选频电路,输出为正弦波,同时,C3起隔直作用。R12~R19、C11为其负载,可增加带宽。

5.预推动供电

来自低压电源供电的+60Vdc通过电位器R1(R1位于推动合成母板的顶端机柜上)调整后经缓冲放大器板上的F1、F2供给预推动放大器。若F1或F2熔断开路后,电压经R23或R24点亮DS1或DS2,此时为红色。

注:显示板上的缓冲放大器指示灯是由射频检测电路(位于推动合成母板)及显示板的逻辑电路推动。

二、故障检修

故障检修最简单的方法是用备份缓冲放大器板将其换下试之。

故障现象1.显示板上缓冲放大器指示灯为红色,发射机不工作。

原因1:元件损坏

若有保险熔断,指示灯立即有显示,(若相应的低压供电电压故障有其相应的红灯显示)三种指示可通过联锁的射频放大器便可看见:

分别对应DS1 (F1) 预推动器A

DS2(F2) 预推动器B

DS3(F3) 缓冲放大器

若缓冲放大器指示灯为红色,应检查缓冲放大器板上有否过热元件或印制线路板损坏否?检查主机板上插座损坏否?

可将缓冲放大器板从发射机上拿下作如下检查:

1.查场效应管V3,V4是否损坏,可先在线路板上用万用表测试,对怀疑之处可从板上焊下进行鉴定。

2.查背靠背的齐纳二极管VD3,VD4是否损坏,若VD3,VD4其中一只短路,可用万用表测其阻值,二只阻值应相似。

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