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摘 要 本文结合TSW2500型500kW短波发射机射频末级输出网络的结构特点，介绍了输出网络的主要组成，阐述了该系统检修和维护工作的基本特点以及日常维护工作的实践总结。
关键词 短波广播发射机；射频末级输出网络；组成；维护
中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0093-02
1 概述
瑞士THALES公司生产的TSW2500型500kW短波发射机是我国近年来广泛使用的大功率短波广播发射机机型。其射频末级输出网络设计简洁、结构科学、方便检修、故障率低、维护量小。该型发射机在长期的工作中充分体现出了其效率高、输出稳定、可靠性高、操作方便等主要特点。
2 射频末级输出网络的基本组成及维护
射频功率放大器的负载即输出网络一般采用可调电感和可调电容组成谐振网络，通过控制系统调整电感量和电容量，使网络谐振于工作频率，从脉冲电流中选出基波；并滤除谐波，抑制谐波辐射；实现末级电子管屏极阻抗与负载阻抗相匹配，把基波携带的射频功率高效的传送到外接负载（天馈线）上。
因为射频末级放大器工作在高效率的丙类状态，所以电子管负载阻抗应呈现并联谐振特性，丙类工作状态下的能量存储作用，用品质因数Q值体现；品质因数Q 值必须大于2，以便正弦电压能产生有脉冲波形的电流。
TSW2500型500kW发射机的射频末级输出网络采用3Π网络，即3节Π网络（7个电抗元件组成），主要实现三个方面的功能：谐振、阻抗变换、滤波。即3Π网络将屏极等效阻抗190Ω转换至负载阻抗（馈线阻抗）50Ω，同时谐振于工作频率，滤除谐波。
3Π网络采用低通结构，即每个电容均接地，所有电感均串联。整个网络位于射频末级电子管一侧。可调电感采用调谐线结构，即圆柱型的空心线圈，呈现为3个水平线回路，安装在一个3层屏蔽的箱体里；电感的调谐是通过一个带金属触点的滑动短路棒，左右滑动来短路回路线圈，实现电感可调。可调真空电容的驱动装置集中在末级电子管后下方一个单独的屏蔽空间内。THALES公司的这种设计布局，分布参数很小，有利于消除寄生震荡，便于甚高频滤波器（VHF）滤波；同时机械结构简单、运行平稳、便于维护。
通过可调真空电容和可调电感，电路可以在5.9-26.1MHz 的频率范围内进行自动调整，发射机可在11个短波广播频段内以1kHz步长调谐到任何频率。可调元件依靠直流马达（MP05-MP11）来定位。其中MP05驱动电容C251，MP06驱动电感L251，MP07驱动电容C261和C262（2个同型号电容并联使用），MP08驱动电感L261，MP09驱动电容C271，MP10驱动电感L271，MP11驱动电容C275。
MP05（短路开关MS24控制）仅在部分频段参与调谐；MP06、MP07、MP08、MP09配合使用，主要是用来实现谐振，获得基波，滤除谐波；MP10和MP11主要用于调整阻抗匹配，实现VSWR 的调整（自动细调）。另外，在L251的中间部位装有一个可调电容C252（短路开关MS25控制）是为了获得更好的谐波衰减时使用。
输出网络的检修和维护主要是：真空电容和调谐电感、驱动马达及传动装置、短路开关、电容电感的冷却系统、射频打火处理、机箱内部清洁等。
输出网络中的短路开关MS24，MS25，MS27，需要注意开关接点磨损情况的检查。尤其是要注意接点与电感线圈的吻合程度，因为频繁动作，经过一段时间后会出现吻合不紧密甚至偏移错位，容易导致接点与电感线圈接触不良引发打火；要及时打磨打火形成的积碳及毛刺，否则故障点容易扩大；磨损变形的接点应及时更换，最容易出问题的是MS25，每次检修射频系统时都需要查看；还有MS27，在机箱最下层，检修时容易忽视。
在可调电容的陶瓷表面贴上温度贴片来获取发现有无过热情况，贴片颜色变深即电容过热；有时关高压后立即打开机箱，用点温计获取电容的即时温度，帮助判断。日常检修时要仔细查看电容两端的陶瓷绝缘表面有无爬电打火，还应翻开橡胶绝缘圈检查，有时陶瓷表面正常，但橡胶绝缘圈内会有爬电痕迹；需要检查与可调电容对应的几对放电球，特别是C271、C275这两个电容对应的放电球，基本都会有放电痕迹，要用细砂纸轻轻打磨，把放电的尖端打磨平整，用湿抹布把粉末抹走，防止粉末引起再次打火。
检修时要注意放电球间距的调整，利用薄厚不等的塞尺，严格按规定距离进行调整。间距过大，放电球起不到应有的保护作用；间距过小，放电球频繁放电，控制系统启动保护，会使发射机掉高压。
可调器件的机械传动系统要定期检查，轴承部分应确保润滑，防止磨损；用内六角紧固传动杆螺丝，调整传动杆的连接，保持传动部分平衡稳定，防止受力不均匀引发故障。
射频机箱门弹性接地压条也是日常检查中一个需要注意的地方，经常会有打火，并且打火点比较隐蔽不易查找，检修时要仔细检查压条和门框有无打火痕迹，打火严重的压条应及时更换，轻微打火的接触面要打磨擦拭，确保干净且有弹性；同时还要检查压条和门框的接触是否紧密，确保机箱屏蔽良好。
输出网络系统内各分立元器件的清洁是日常检修的一个重要部分。积累的灰尘容易引发打火，沉积的污垢会导致接触不良，打火形成的金属碎粒及碳粒会为再次打火创造条件，所以内部清洁非常必要，要用干净的湿抹布把机箱内的粉尘轻轻抹去，尤其是调谐电感的滑动轨道、电容的陶瓷表面、大电流端子、放电球、接点接触面等部位。
调谐电感的维护主要是检查短路接触点的接触情况、磨损程度、有无打火迹象等，每周应检查一次；电感线圈上容易积累灰尘，需要及时清理，用软纸将电感表面擦拭干净，在接点滑动的轨道上涂一些医用凡士林，确保接点运行顺畅。
对电容和电感的冷却水管和软风管也应定期检查。查看水管表面有无打火痕迹，查看水管连接是否牢靠，手动控制调谐系统运行，查看实际动作情况，防止水管缠绕。
末级输出网络共有5个可调真空电容，是3Π网络中的重要器件，由于短波发射机频率更换频繁，电容紧随调整，动作次数较多，容易引发故障。
电容损坏的几个主要原因：1）长时间工作在过流状态；2）瞬间超出最高允许电压，应尽量保持阳极电压平稳； 3）电容内部真空度下降引起打火或击穿；4）电容自身耐压不够，引起电容击穿；5）传动部分异常致使电容内部受损；6）冷却不足使电容工作温度过高；7）电容超寿命使用等。
更换可调电容的步骤：1）发射机关至AUX状态；2）手动将故障电容对应的马达调谐数值调至最小（200左右）；3）打开机箱，挂好通地钩；4）用内六角松开电容的传动连杆，把电容与传动系统分开；5）将电容的进水管及出水管分别对折（阻断冷却水），用扎带绑紧，再拔下进水管和出水管；6）松开电容上的连接螺丝及水冷盘，取下故障电容；7）上机电容顺时针旋转到头后回转半圈；8）电容上机固定后，安装水冷盘；9）装上进水管和出水管，松开扎带，恢复水管通畅；10）确认安装无误后升起灯丝准备试机。
更换可调电容的注意事项：1）拔下两根水管前应做好区分标记；2）拔下水管时应注意收好水管里的存水，防止将邻近元器件淋湿；3）电容下机前，拆下最后螺丝时应做好接应，防止电容跌落；4）安装螺丝时应按照对角位置分别进行；5）触动电容时应戴上干净手套，保持电容陶瓷表面的洁净；6）水流高速运行后应检查新上机的电容有无渗漏水。
3 结束语
射频末级输出网络是发射机射频系统的重要组成部分，也是故障易发频发的部分，是维护工作的重点。需要重视并认真做好日常性检修工作，坚持预防性维护，及时发现隐患，及时处理，把故障率降到最低。
参考文献
[1]郭宝玺.大功率新型短波发射机射放技术.1997.
[2]THALES.TSW2500型500KW技术说明书.2005.
关键词 短波广播发射机；射频末级输出网络；组成；维护
中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0093-02
1 概述
瑞士THALES公司生产的TSW2500型500kW短波发射机是我国近年来广泛使用的大功率短波广播发射机机型。其射频末级输出网络设计简洁、结构科学、方便检修、故障率低、维护量小。该型发射机在长期的工作中充分体现出了其效率高、输出稳定、可靠性高、操作方便等主要特点。
2 射频末级输出网络的基本组成及维护
射频功率放大器的负载即输出网络一般采用可调电感和可调电容组成谐振网络，通过控制系统调整电感量和电容量，使网络谐振于工作频率，从脉冲电流中选出基波；并滤除谐波，抑制谐波辐射；实现末级电子管屏极阻抗与负载阻抗相匹配，把基波携带的射频功率高效的传送到外接负载（天馈线）上。
因为射频末级放大器工作在高效率的丙类状态，所以电子管负载阻抗应呈现并联谐振特性，丙类工作状态下的能量存储作用，用品质因数Q值体现；品质因数Q 值必须大于2，以便正弦电压能产生有脉冲波形的电流。
TSW2500型500kW发射机的射频末级输出网络采用3Π网络，即3节Π网络（7个电抗元件组成），主要实现三个方面的功能：谐振、阻抗变换、滤波。即3Π网络将屏极等效阻抗190Ω转换至负载阻抗（馈线阻抗）50Ω，同时谐振于工作频率，滤除谐波。
3Π网络采用低通结构，即每个电容均接地，所有电感均串联。整个网络位于射频末级电子管一侧。可调电感采用调谐线结构，即圆柱型的空心线圈，呈现为3个水平线回路，安装在一个3层屏蔽的箱体里；电感的调谐是通过一个带金属触点的滑动短路棒，左右滑动来短路回路线圈，实现电感可调。可调真空电容的驱动装置集中在末级电子管后下方一个单独的屏蔽空间内。THALES公司的这种设计布局，分布参数很小，有利于消除寄生震荡，便于甚高频滤波器（VHF）滤波；同时机械结构简单、运行平稳、便于维护。
通过可调真空电容和可调电感，电路可以在5.9-26.1MHz 的频率范围内进行自动调整，发射机可在11个短波广播频段内以1kHz步长调谐到任何频率。可调元件依靠直流马达（MP05-MP11）来定位。其中MP05驱动电容C251，MP06驱动电感L251，MP07驱动电容C261和C262（2个同型号电容并联使用），MP08驱动电感L261，MP09驱动电容C271，MP10驱动电感L271，MP11驱动电容C275。
MP05（短路开关MS24控制）仅在部分频段参与调谐；MP06、MP07、MP08、MP09配合使用，主要是用来实现谐振，获得基波，滤除谐波；MP10和MP11主要用于调整阻抗匹配，实现VSWR 的调整（自动细调）。另外，在L251的中间部位装有一个可调电容C252（短路开关MS25控制）是为了获得更好的谐波衰减时使用。
输出网络的检修和维护主要是：真空电容和调谐电感、驱动马达及传动装置、短路开关、电容电感的冷却系统、射频打火处理、机箱内部清洁等。
输出网络中的短路开关MS24，MS25，MS27，需要注意开关接点磨损情况的检查。尤其是要注意接点与电感线圈的吻合程度，因为频繁动作，经过一段时间后会出现吻合不紧密甚至偏移错位，容易导致接点与电感线圈接触不良引发打火；要及时打磨打火形成的积碳及毛刺，否则故障点容易扩大；磨损变形的接点应及时更换，最容易出问题的是MS25，每次检修射频系统时都需要查看；还有MS27，在机箱最下层，检修时容易忽视。
在可调电容的陶瓷表面贴上温度贴片来获取发现有无过热情况，贴片颜色变深即电容过热；有时关高压后立即打开机箱，用点温计获取电容的即时温度，帮助判断。日常检修时要仔细查看电容两端的陶瓷绝缘表面有无爬电打火，还应翻开橡胶绝缘圈检查，有时陶瓷表面正常，但橡胶绝缘圈内会有爬电痕迹；需要检查与可调电容对应的几对放电球，特别是C271、C275这两个电容对应的放电球，基本都会有放电痕迹，要用细砂纸轻轻打磨，把放电的尖端打磨平整，用湿抹布把粉末抹走，防止粉末引起再次打火。
检修时要注意放电球间距的调整，利用薄厚不等的塞尺，严格按规定距离进行调整。间距过大，放电球起不到应有的保护作用；间距过小，放电球频繁放电，控制系统启动保护，会使发射机掉高压。
可调器件的机械传动系统要定期检查，轴承部分应确保润滑，防止磨损；用内六角紧固传动杆螺丝，调整传动杆的连接，保持传动部分平衡稳定，防止受力不均匀引发故障。
射频机箱门弹性接地压条也是日常检查中一个需要注意的地方，经常会有打火，并且打火点比较隐蔽不易查找，检修时要仔细检查压条和门框有无打火痕迹，打火严重的压条应及时更换，轻微打火的接触面要打磨擦拭，确保干净且有弹性；同时还要检查压条和门框的接触是否紧密，确保机箱屏蔽良好。
输出网络系统内各分立元器件的清洁是日常检修的一个重要部分。积累的灰尘容易引发打火，沉积的污垢会导致接触不良，打火形成的金属碎粒及碳粒会为再次打火创造条件，所以内部清洁非常必要，要用干净的湿抹布把机箱内的粉尘轻轻抹去，尤其是调谐电感的滑动轨道、电容的陶瓷表面、大电流端子、放电球、接点接触面等部位。
调谐电感的维护主要是检查短路接触点的接触情况、磨损程度、有无打火迹象等，每周应检查一次；电感线圈上容易积累灰尘，需要及时清理，用软纸将电感表面擦拭干净，在接点滑动的轨道上涂一些医用凡士林，确保接点运行顺畅。
对电容和电感的冷却水管和软风管也应定期检查。查看水管表面有无打火痕迹，查看水管连接是否牢靠，手动控制调谐系统运行，查看实际动作情况，防止水管缠绕。
末级输出网络共有5个可调真空电容，是3Π网络中的重要器件，由于短波发射机频率更换频繁，电容紧随调整，动作次数较多，容易引发故障。
电容损坏的几个主要原因：1）长时间工作在过流状态；2）瞬间超出最高允许电压，应尽量保持阳极电压平稳； 3）电容内部真空度下降引起打火或击穿；4）电容自身耐压不够，引起电容击穿；5）传动部分异常致使电容内部受损；6）冷却不足使电容工作温度过高；7）电容超寿命使用等。
更换可调电容的步骤：1）发射机关至AUX状态；2）手动将故障电容对应的马达调谐数值调至最小（200左右）；3）打开机箱，挂好通地钩；4）用内六角松开电容的传动连杆，把电容与传动系统分开；5）将电容的进水管及出水管分别对折（阻断冷却水），用扎带绑紧，再拔下进水管和出水管；6）松开电容上的连接螺丝及水冷盘，取下故障电容；7）上机电容顺时针旋转到头后回转半圈；8）电容上机固定后，安装水冷盘；9）装上进水管和出水管，松开扎带，恢复水管通畅；10）确认安装无误后升起灯丝准备试机。
更换可调电容的注意事项：1）拔下两根水管前应做好区分标记；2）拔下水管时应注意收好水管里的存水，防止将邻近元器件淋湿；3）电容下机前，拆下最后螺丝时应做好接应，防止电容跌落；4）安装螺丝时应按照对角位置分别进行；5）触动电容时应戴上干净手套，保持电容陶瓷表面的洁净；6）水流高速运行后应检查新上机的电容有无渗漏水。
3 结束语
射频末级输出网络是发射机射频系统的重要组成部分，也是故障易发频发的部分，是维护工作的重点。需要重视并认真做好日常性检修工作，坚持预防性维护，及时发现隐患，及时处理，把故障率降到最低。
参考文献
[1]郭宝玺.大功率新型短波发射机射放技术.1997.
[2]THALES.TSW2500型500KW技术说明书.2005.