大功率dx型中波发射机射频放大器故障案例研究和处理

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1、大功率DX型中波发射机射频放大器故障案例研究和处理　　【摘要】本文主要对大功率DX型中波发射机射频放大器工作原理进行介绍，并对兄弟单位在维护中遇到的射频放大器故障进行分析和总结。【关键词】DX型中波发射机；PB200单元；射频放大器；场效应管；保险1.前言大功率DX型中波发射机是美国哈里斯公司生产的全固态数字调幅中波发射机，按功率等级可分为DX-200、DX-400、DX-600、DX-1000、DX-1200等机型，这些发射机均由不同数量的PB200功放单元组成，每部PB200都相当于一个单机，具有数字化、智能化、自动化、指标高、效率高等优点，工作线路较为复杂，

2、由成千上万只元器件组成，倘若一只元器件不稳定，可能造成发射机停播。在发射机运行十多年中，发生故障和异态比较多，并具有复杂性与多样性。下面对兄弟单位PB200单元射频放大器故障查找、判断、分析、处理过程进行阐述。2.射频放大器工作原理12PB200功放单元共有239块射频放大器，包括1块预驱动级射频放大器、14块驱动级射频放大器、4块二进制射频放大器、220块大台阶射频放大器，它们结构都是一样的，可以进行互换。射频放大器是插件式，主要包含初级电路、次级电路、MOS场效应管桥式开关放大电路、接通/关断控制开关电路、电缆内锁、电源电压和保险丝熔断检测器等电路组成。图1所

3、示射频放大器模块原理图。射频放大器工作原理：两路独立的且相位和幅度一样的射频激励正弦波信号进入射频放大器，每一路都加在一个射频变压器上。每个射频变压器轮流地为一对MOS场效应管开关供给相位彼此相差180°的输入信号，MOS场效应管对射频信号放大至合成变压器输出。（1）初级电路A部分射频激励从P1-49进入射频放大器，B部分的射频激励从P1-53进入射频放大器。每一部分都有各自保险F3、F4，以便当其中一个部分出故障，对应保险就断开，将出毛病的那部分从激励源中断开。当射频放大器“关断”时，Q15基极为正电压。Q15饱和导通，将R7和C15接地，同时Q17关断。当射频

4、放大器“接通”时，Q15基极为负电压。Q15截止，将R7和C15对地开路，而Q17饱和导通，将Q15基极接地。在射频放大器“关断”和“接通”情况下，对激励源所呈现的射频阻抗是一样的。对于B部分电路中的Q16、Q18、R8和C6也是完全相同的。12（2）次级电路每个射频激励变压器都有两对次级绕阻，它们为每部分上面和下面MOS场效应管对提供彼此相差180°的两对激励信号。齐纳二极管CR1、CR2、CR3和CR4用于防止MOS场效应管的门极过电压和包括可能出现的瞬态电压起保护作用。如果跨在这些二极管两端电压超过20V，不管是正还是负电压都导通。（3）MOS场效应管桥式开

5、关放大电路桥式开关放大电路主要由Q1～Q8共8只MOS场效应管组成，功放模块被从模块中间分成A（Q1/Q3、Q5/Q7）和B（Q2/Q4、Q6/Q8）两部分。A部分中包括一对MOS场效应管开关（两只MOS场效应管并联），串接在电源到地之间。B部分与A部分一样，只是激励信号相位与A部分相差180°。功率合成变压器初级跨接在两对管子上，处在MOS场效应管开关之间。形成了一个四边形桥式组态。每一个MOS场效应管开关由来自射频变压器信号的相位被交替地激励为关断或导通，因此其作用就像一个开关。这些MOS场效应管的门极需要一个对应电源的正的电压的导通。因此，对应输入信号的一半

6、周期MOS场效应管导通，另一半周期就截止。12在射频激励输入信号的第一个半周期时，如果上面开关为A部分导通，下面开关就截止。B部分则完全相反，即下面的开关导通而上面的开关处于截止。在射频激励输入信号的下半周期，在A部分中下面的开关将导通，上面的开关将截止。B部分则相反，上面开关导通，而下面开关则截止。跨在功率合成变压器初级两端的输出信号，在一个射频的周期中半个周期就在地（大约为0V）和正电源之间进行一次切换。因为放大器是桥式组态，跨在合成变压器初级两端的有效电压大约为两倍的电源电压。①MOS场效应管开关全桥式组态射频激励信号相位情况是当射频放大器“接通”时，使得这

7、些开关中只有两个组合起来。在射频周期一半周期内，Q1/Q3和Q6/Q8截止（开路），而Q2/Q4和Q5/Q7饱和导通（闭合）。在另一半周期内，Q1/Q3和Q6/Q8饱和导通的，Q2/Q4和Q5/Q7截止。每个部分都产生一个方波输出，但是两个方波相差180°。这个开关作用就是有效地将整个电源电压跨接在合成变压器初级绕组上，在射频激励信号的每半个周期极性是反相的。作为一种桥式放大器，给出两倍电源电压的有效射频输出。在TP1端，A部分的输出是通过P1-1将射频放大器脱开，在TP2端，B部分输出通过P1-7断开。功率合成器母板将变压器连在这两点上。为防止直流电压通路直接通

8、过变压器的