100KWPSM短波广播发射机PSM循环调制器故障的处理

100KWPSM短波广播发射机PSM循环调制器故障的处理

文章首先对PSM短波广播发射机中普遍应用的循环调制解调器的工作原理进行分析，并探讨了最新的数字循环调制解调器在PSM短波广播发射机中的应用特点，最后以案例分析的方式，研究了100kWPSM短波广播发射机循环调制解调器故障的处理分析思路与方法，为100kWPSM短波广播发射机PSM循环调制解调器的日常保养和故障处理提供资料参考。

标签：PSM短波发射机；循环调制解调器；故障处理

PSM调制技术是当前短波发射机中应用最广泛的技术，由于PSM调制技术不仅效率高，而且具有极高的可靠性，虽然在100kWPSM短波广播发射机PSM 循环调制器中电路设计并不复杂，但其设计思路却极具研究价值。PSM调制解调器一旦出现故障，将会导致调制解调器性能下降，并降低调制解调器的使用寿命。在100kWPSM短波广播发射机应用日益广泛的今天，循环调制解调器的故障处理已经成为确保100kWPSM短波广播发射机工作的关键技术，如何在应用中做好100kWPSM短波广播发射机PSM循环调制器的故障诊断与处理，更是成为100kWPSM短波广播发射机应用技术发展的重点。

1 PSM短波发射机循环调制解调器的工作原理

100kWPSM短波广播发射机PSM循环调制器主要包括判别电路、J-K位移寄存器和48个J-K触发器三个部分组成。判别电路负责实现功能性操作，而触发器和开关电路并联反应了PSM上的开关数。

1.1 判别电路

100kWPSM短波广播发射机PSM循环调制器中的判别电路为了防止误动作，还设有专用的清零电路，负责合、拉PSM开关后为后面的J-K触发器提供时钟。判别电路由减法器、比较器和非门组合器三个部分组成。当直流、音频和三角波复合信号输入后，经快速变换器加工成控制PSM开关。当要求大于实际，则输出高电平和正电压，当要求小于实际时，则输出低电平和负电压。该处分别接两个三极管，一个为同向端，一个为反向端，经过比较器和非门后，形成高低两个电平信号，并送入2D触发器，输出X信号和Y信号。

1.2 J-K移位寄存器

J-K移位寄存器是循环调制器的核心，是实现先合先拉、先拉先合的关键，该功能使用8位边沿触发式移位寄存器，高速硅门CMOS器件实现。J移位寄存器是由6块高速硅门寄存器构成，负责合开关。K移位寄存器负责拉开关，同样也是由6块高速硅门寄存器完成。以负责“合”开关的J移位寄存器部分为例，工作指令信号OPERATE（简称O）信号经非门74HC14后作为基本R-S触发器74HC02的S端，J1作为基本R-S触发器74HC02的R端。由特性方程

Qn+1=S+RQn，当O=0，S=1，R=J1=0，Q=1；当O=1时，具备上述高压条件，S=0，R=J1=0，Q=1，J-K移位寄存器工作，74HC164的A、B端短接作为输入端，合信号Y=1作为CLK时钟输入端，每当有上升沿时，移位寄存器输出移位一次，上升沿来n次，则Jn=1，则对应的J-K触发器对应端输出高电平，合上一级PSM开关。到Y=1来第49次时，重复Y=1时的操作，往复循环。负责“拉”动作的K移位寄存器原理同J移位寄存器。两套移位寄存器按照“先拉先合，先合先拉”的原理密切配合，保护48级PSM开关能够正常循环工作。

2 100kWPSM短波广播发射机PSM循环调制器的特点

2.1 兼容性较传统调制解调器好

PSM循环调制解调器实现了调制解调器的数字化，通过对数控面板进行设置，这种比较先进的调制解调器不仅能够应用于100kW、150kW和500kW不同功率的短波发射机中，还能够应用于PSM发射机系统中。

2.2 环保节能性

应用于100kWPSM短波广播发射机的PSM循环调制器，具有根据音频变化自动载波浮动的功能，该功能能够根据自带算法根据音频幅度计算最小输出功率，并依此为结果通知发射机调整到该输出功率上，不仅能够保证浮动载波不会发生切底部和冒顶现象，还能够有效的降低发射机的能耗，实现发射机工作的节能降耗。

2.3 具有音频预失真校正功能

失真校正功能是当前调制解调器的必备功能，数字循环调制解调器相比于传统解调器，能够对功放管等硬件质量引起的音频信号失真进行预校正。这种预失真校正能够有效的降低信号输出失真度，保证整机失真度符合要求。

2.4 具有闭环反馈补偿功能

数字循环调制解调器通过采用48路光收信号采样，能够按照高-低的电压搭配处，实现自动筛选输出组合降噪的目的。

2.5 具有极高的系统稳定性

近年来，随着人们对短波输出信号质量要求不断提高，调制解调器作为大功率短波发射机的重要功能单元，其工作稳定性也受到人们的高度重视。相比于传统模拟调制解调器，数字循环调制解调器在算法上充分考虑了系统的安全性，应用优秀的技术，实现了对系统的过流保护和异常错误的出现。这种功能是通过在循环队列检测开启模块个数，并设置门限，一旦超过门限输出则维持此时最大功率，断开与前端联系实现的。

2.6 高速的音频处理能力和音频幅度分辨率

数字循环调制解调器应用了三角波补偿理念，实现了音频幅度分辨率的提高并具有高速的音频处理能力。这不仅提高了发射机信号发射质量，还有益于系统信噪比的改善。

3 100kWPSM短波广播发射机循环调制解调器的故障处理

3.1 故障现象

某台应用数字循环调制解调器的100kWPSM短波发射机在播音过程中，功率模块输入指示灯正常，但输出指示灯却不断闪动，并有几个指示灯不亮。为了排查故障，封锁高压再重合高压后，指示灯闪动和不亮状态依旧，影响了信号发射质量。

3.2 故障分析

环形调制器的作用是将A/D开关送过来的要求合上开关或与本单元当前已合开关作比较，将功率开关数字电平转化为指令信号，功率模块输入灯无故障，但输出灯不正常，可以判断为判别电路出现故障。但问题究竟源于判别电路什么位置，却需要具体分析。在分析故障原因时，需要使用仪表测量判别电路的功能单元，并根据测量结果进行具体分析。

3.3 故障处理

功率模块闪动问题出现，首先可能是9单元套箱中电路板出现故障，但根据当时的表值进行判断，帘栅压和帘栅流均正常，末级屏压也正常，这意味着A4板中帘栅调整不存在问题。因此，判断故障应该在其他位置。根据对判别电路的测量分析，根据表值情况可以判断故障被缩小到环形调制器上。环形调制器如果出现故障，会导致瞬间板压全无，并导致高末帘栅过荷载。更换A7板厚，高末帘栅过荷载现象不见，模板输出指示也恢复正常。

综上所述，随着循环调制解調器在大功率短波广播发射机中的应用日益普遍，对PSM调制解调器故障的诊断与处理已经成为循环调制解调器技术使用的关键。为了应用好数字循环调制解调器，确保信号输出质量并提高调制解调器使用寿命，日常操作和维修人员一定要把握好循环调制解调器的工作原理，并掌握这种调制解调器的应用特点，并在此基础上提高故障处理维修技术水平，积累故障维修技术经验。

参考文献

[1]李芳军.100kWPSM短波广播发射机PSM循环调制器故障现象处理与分析[J].数字技术与应用，2015（5）：203-204.