论文部分内容阅读
摘要：由于科学的不断发展，技术不断进步，全固态PDM发射机，采用了新型的固态放大器件，因而取代了能耗高、效率低的大功率电子管。本文论述PDM 1KW全固态中波广播发射机的安装与维护。
关键词：PDM 1KW全固态；中波广播发射机；维护
中图分类号：TN93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2011)12(c)-0000-00
1概述
“西新工程”给新疆广电局节传中心配发了多台1KW全固态中波广播发射机，我参加了安装，调试发射机的整个过程，这种新型的中波广播发射机是近几年来，国家广电总局研制开发的新产品，在全国广电系统实施“西新工程”中被广泛运用的机型，由于科学的不断发展，技术不断进步，全固态PDM发射机，采用了新型的固态放大器件，因而取代了能耗高、效率低的大功率电子管。采用了脉冲宽度调制(PDM)的新电路，与过去的电子管发射机相比，整机效率由过去电子管机的25%左右，提高到现在固态机90%左右，体积大大减小，重量减轻，能耗低、音质美，工作稳定可靠。
2全固态PDMKW发射机介绍
2.1技术参数
1.载波功率输出，额定值：1KW；运行范围0～1.2KW可调
2.载波频率范围：531KHz～1602KHz(间隔9KHz)
3.RF终端阻抗：50Ω、75Ω或230Ω非平衡
4.频率响应：＜±1Db(30Hz-8KHz，M=0.5测试)
5.谐波失真：＜1.5%(50Hz-8KHz，M=0.9测试)
6.调制能力：1KW，140%正峰调制能力
7.载波跌落：＜1.5%
8.谐波辐射：相对于载频优于-60Db(相当于1KW)
9.信噪比：＞60Db(1KHz，M=1测试)
10.整机效率：载波时：≥85%，100%调制：≥86%
2.2 全固态PDM1KW发射机的组成及原理
全固态PDM发射机由三大部分组成：高频部分、音频部分、电源部分组成。
工作原理：音频信号经过处理和负载波信号送到脉宽调制级进行调制，然后得到一串脉冲宽度随音频信号变化而变化的调宽脉冲，进行放大后再送到调制器，继续放大到需要的幅度和功率，通过低通滤波器后得到一个有足够幅度和功率的音频信号送去被调级和由高频振荡产生的载频信号，经放大后送到被调级进行调幅，由此产生射频调幅波再经高末槽路，进行调谐滤波，阻抗变换，输出乎合要求的载波，通过天线发射出去，电源部分是输出各种直流电压供发射机各部分工作使用。
3 天馈线系统
在安装PDM1KW固态发射机之前，我们已做了许多前期工作，如架设高76米天线铁塔，铺设天线地网，新建天调室，架设馈管，防雷接地，工作接地等与发射机配套的工作，无线电波要发射出去，发射机只是整个过程的一部分。天线地网是发射过程其中的重要部分，发射功率的大小受到天线结构，地网优劣，匹配好坏，地导系数传播路经地形等诸多因素的影响，尤其是固态机、功放管MOSFET耐压和耐高温的能力有限，对天馈线的匹配提出更高的要求。
天线的作用，铁塔本身就是发射体，其作用都是将高频已调波的能量转变成电磁波的能量，并将电磁波发送到预定方向的装置，中波主要靠地波传播，而地波传播应使用垂直极化波，因此中波天线一般采用垂直天线，天线的高度与天线电流的腹点与波长有关系，在选择天线高度时，既要考虑水平方向场强的大小，也要尽量避免副瓣干扰。天线仰角越大，场强就越小。中波天线的高度数值为0.53λ。
地网是中波天线的回路，当电流通过地面时产生损失，称为地损，地损主要集中在天线底附近，为了提高天线的效率，尽量减小地损，所以发射天线需要良好的接地设施—地网，地网通常形成为以铁塔底部分的母线为圆心的采用120根φ3.0的软铜线导线长度为工作波长的二分之一，作辐向射线，构成网状体地网，接地电阻应小于0.5Ω。
馈管：我们选用的是SDY-50-15-3型，阻抗为50Ω，前期配套工作都按要求进行，通过测试达到标准。
4 发射机安装与调试
全固态发射机在机房归位到指定位置，连接好电源线(该机采用三相交流电源)连好机器工作接地线，射频输出馈管通过连接头安装在发射机顶端，与此同时，馈管的另一头接到天调室网络，通过调配网络，直接连到天线铁塔，在机器没有加电之前，先用仪器检查天线调配网络的输入，输出阻抗，然后测试馈管的输入，输出阻抗，经过微调，符合要求。馈管和调配网络在出厂前都已按要求调整好的，只是在运输途中，搬运振动，产生轻微变化，机器在出厂前也已用标称阻抗假负载调好，并进行48小时老化，现在天线系统输入阻抗接近线纯阻50Ω，这一步完成之后，接下来开机前静态检查，开机前加电检查(空载检查)上述正常后，各级加电带负荷检查，看各级电压指示是否正常，正常后，用示波器测试调制驱动信号，检查方波宽度，和方波占空比是否符合要求，调整输出功率时，先将入射功率指示调到接近200W为止，反射功率为0，所有故障指示灯不亮，此时电流接近3.5A。
再将功率慢慢调整到入射功率指示为1KW为止，反射功率指示应小于5W。所有故障指示灯不应亮，最后就是逐渐加大音频信号，使调幅度指示在95%以上，能正常工作，经过一天的开机试机正常运行后，测试机器的三大指标：杂音、频响、失真均符合要求。
在调机当中，发现几个问题，1、该机开机5V电源接触不好，没有指示，经查属整流管管脚松动没有接触好，经处理恢复正常，在调整输出功率时，开始反射功率大于5W，后经检查调整匹配网络使反射功率为2W，达到要求。
经过上述一系列工作，发射机按时正式开播，经过几个月的运行情况观察，一切正常，没有发生技术上的问题，此时，该机已安装调试成功。
5 发射机的维护
日常的维护保养对发射机的安全运行具有非常积极的意义，通过一般性维护保养可将故障消除在萌芽状态，从而预防重大事故的发生。这些检查在每周例检时进行，并在维护卡片上做好发射机的维护记录。同时，高效运行发射设备，使故障时间最短，也需要有良好的记录保存，这些记录有助于保存设备的保养情况和定期校准设备。
防尘保洁可以保持发射机各部件的清洁，安装提供过滤空气的过滤器，并定期清洁过滤器的金属棉。
定期检查各个元器件及接线端子，检查其是否有变色、断裂、脱落、漏液、生锈腐蚀等现象，并检查集成电路的接触性。
发射机上的射频推动多用表为发射机的前置推动、推动放大提供仪表测量，可直接测量前置推动直流电压、直流电流。经常检查关键点电压波形，并做好记录，通过这些记录，最主要的是工程师能查阅参数为何值的记录，从而能容易地了解正在影响运行参数的趋势。
关键词：PDM 1KW全固态；中波广播发射机；维护
中图分类号：TN93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2011)12(c)-0000-00
1概述
“西新工程”给新疆广电局节传中心配发了多台1KW全固态中波广播发射机，我参加了安装，调试发射机的整个过程，这种新型的中波广播发射机是近几年来，国家广电总局研制开发的新产品，在全国广电系统实施“西新工程”中被广泛运用的机型，由于科学的不断发展，技术不断进步，全固态PDM发射机，采用了新型的固态放大器件，因而取代了能耗高、效率低的大功率电子管。采用了脉冲宽度调制(PDM)的新电路，与过去的电子管发射机相比，整机效率由过去电子管机的25%左右，提高到现在固态机90%左右，体积大大减小，重量减轻，能耗低、音质美，工作稳定可靠。
2全固态PDMKW发射机介绍
2.1技术参数
1.载波功率输出，额定值：1KW；运行范围0～1.2KW可调
2.载波频率范围：531KHz～1602KHz(间隔9KHz)
3.RF终端阻抗：50Ω、75Ω或230Ω非平衡
4.频率响应：＜±1Db(30Hz-8KHz，M=0.5测试)
5.谐波失真：＜1.5%(50Hz-8KHz，M=0.9测试)
6.调制能力：1KW，140%正峰调制能力
7.载波跌落：＜1.5%
8.谐波辐射：相对于载频优于-60Db(相当于1KW)
9.信噪比：＞60Db(1KHz，M=1测试)
10.整机效率：载波时：≥85%，100%调制：≥86%
2.2 全固态PDM1KW发射机的组成及原理
全固态PDM发射机由三大部分组成：高频部分、音频部分、电源部分组成。
工作原理：音频信号经过处理和负载波信号送到脉宽调制级进行调制，然后得到一串脉冲宽度随音频信号变化而变化的调宽脉冲，进行放大后再送到调制器，继续放大到需要的幅度和功率，通过低通滤波器后得到一个有足够幅度和功率的音频信号送去被调级和由高频振荡产生的载频信号，经放大后送到被调级进行调幅，由此产生射频调幅波再经高末槽路，进行调谐滤波，阻抗变换，输出乎合要求的载波，通过天线发射出去，电源部分是输出各种直流电压供发射机各部分工作使用。
3 天馈线系统
在安装PDM1KW固态发射机之前，我们已做了许多前期工作，如架设高76米天线铁塔，铺设天线地网，新建天调室，架设馈管，防雷接地，工作接地等与发射机配套的工作，无线电波要发射出去，发射机只是整个过程的一部分。天线地网是发射过程其中的重要部分，发射功率的大小受到天线结构，地网优劣，匹配好坏，地导系数传播路经地形等诸多因素的影响，尤其是固态机、功放管MOSFET耐压和耐高温的能力有限，对天馈线的匹配提出更高的要求。
天线的作用，铁塔本身就是发射体，其作用都是将高频已调波的能量转变成电磁波的能量，并将电磁波发送到预定方向的装置，中波主要靠地波传播，而地波传播应使用垂直极化波，因此中波天线一般采用垂直天线，天线的高度与天线电流的腹点与波长有关系，在选择天线高度时，既要考虑水平方向场强的大小，也要尽量避免副瓣干扰。天线仰角越大，场强就越小。中波天线的高度数值为0.53λ。
地网是中波天线的回路，当电流通过地面时产生损失，称为地损，地损主要集中在天线底附近，为了提高天线的效率，尽量减小地损，所以发射天线需要良好的接地设施—地网，地网通常形成为以铁塔底部分的母线为圆心的采用120根φ3.0的软铜线导线长度为工作波长的二分之一，作辐向射线，构成网状体地网，接地电阻应小于0.5Ω。
馈管：我们选用的是SDY-50-15-3型，阻抗为50Ω，前期配套工作都按要求进行，通过测试达到标准。
4 发射机安装与调试
全固态发射机在机房归位到指定位置，连接好电源线(该机采用三相交流电源)连好机器工作接地线，射频输出馈管通过连接头安装在发射机顶端，与此同时，馈管的另一头接到天调室网络，通过调配网络，直接连到天线铁塔，在机器没有加电之前，先用仪器检查天线调配网络的输入，输出阻抗，然后测试馈管的输入，输出阻抗，经过微调，符合要求。馈管和调配网络在出厂前都已按要求调整好的，只是在运输途中，搬运振动，产生轻微变化，机器在出厂前也已用标称阻抗假负载调好，并进行48小时老化，现在天线系统输入阻抗接近线纯阻50Ω，这一步完成之后，接下来开机前静态检查，开机前加电检查(空载检查)上述正常后，各级加电带负荷检查，看各级电压指示是否正常，正常后，用示波器测试调制驱动信号，检查方波宽度，和方波占空比是否符合要求，调整输出功率时，先将入射功率指示调到接近200W为止，反射功率为0，所有故障指示灯不亮，此时电流接近3.5A。
再将功率慢慢调整到入射功率指示为1KW为止，反射功率指示应小于5W。所有故障指示灯不应亮，最后就是逐渐加大音频信号，使调幅度指示在95%以上，能正常工作，经过一天的开机试机正常运行后，测试机器的三大指标：杂音、频响、失真均符合要求。
在调机当中，发现几个问题，1、该机开机5V电源接触不好，没有指示，经查属整流管管脚松动没有接触好，经处理恢复正常，在调整输出功率时，开始反射功率大于5W，后经检查调整匹配网络使反射功率为2W，达到要求。
经过上述一系列工作，发射机按时正式开播，经过几个月的运行情况观察，一切正常，没有发生技术上的问题，此时，该机已安装调试成功。
5 发射机的维护
日常的维护保养对发射机的安全运行具有非常积极的意义，通过一般性维护保养可将故障消除在萌芽状态，从而预防重大事故的发生。这些检查在每周例检时进行，并在维护卡片上做好发射机的维护记录。同时，高效运行发射设备，使故障时间最短，也需要有良好的记录保存，这些记录有助于保存设备的保养情况和定期校准设备。
防尘保洁可以保持发射机各部件的清洁，安装提供过滤空气的过滤器，并定期清洁过滤器的金属棉。
定期检查各个元器件及接线端子，检查其是否有变色、断裂、脱落、漏液、生锈腐蚀等现象，并检查集成电路的接触性。
发射机上的射频推动多用表为发射机的前置推动、推动放大提供仪表测量，可直接测量前置推动直流电压、直流电流。经常检查关键点电压波形，并做好记录，通过这些记录，最主要的是工程师能查阅参数为何值的记录，从而能容易地了解正在影响运行参数的趋势。