论文部分内容阅读
【摘要】DX系列中波发射机的功放模块是发射机容易出现故障的器件之一，本文对功放模块常见的故障现象和检修方法进行了总结分析。
【关键词】故障现象；检查方法；场效应管
功放模块是发射机的易损件，它的故障原因多种多样，可能是功放模块自身存在故障，也可能是外来因素导致故障。场效应管是功放模块的主要器件，它的控制极非常脆弱，处理时必须十分小心。
一、故障现象与原因
功放模块常见的故障现象总结起来大约有三种。同一功放模块插在功放系统的任何位置都出现故障，功放模块插在功放系统的任意随机位置连续故障，插在功放系统个别位置上的功放模块出现故障。
1、同一功放模块插在功放系统任何位置都出现故障，故障原因在功放模块本身。场效应管绝缘衬垫存在问题，旧的或损坏的晶体管绝缘衬垫能够使晶体管短路，检查位于衬垫上的残余物，尖的毛刺或散热器上的突出点等。电路板上可能存在虚焊，需要检查所有的焊点，特别是驱动变压器的负载。开/关电路有故障，功放模块的开/关电路上的元件可能存在问题，如果只是功放模块一侧出现故障，又未发现任何损坏的器件，可能推动信号的相位不正常。射频驱动不合适，如果射频驱动不对，场效应管也没有损坏，就要怀疑射频驱动变压器及控制极保护电路。
2、功放模块插在功放系统的任意随机位置报连续故障，外在因素故障导致模块损坏。A/D相位电路的不适当设置可能引起功放模块随机故障。调制B-电源设置不当可引起功放模块随机故障。VSWR保护电路，包括振荡器同步电路设置不当，在VSWR条件下功放模块会出现随机故障。如果过载电路设置不当或不工作，功放模块在过载条件下就会出现故障。空气流动不畅，同时通风互锁电路也存在故障致使没有检测到风量不够，导致模块过热发生永久故障。发射机失谐能使功放级效率降低，同时使功放模块发热导致模块烧坏。
3、外来因素导致插在功放系统个别位置上的功放模块出现故障。不适当的射频驱动，正常的射频驱动值应在25～28VP-P之间，模块之间驱动信号的相位应在±5°之内，引起不适当驱动幅度与相位的原因可能是射频驱动电缆损坏、或功率合成器接触不良等。不正确的漏极相位，功放模块的的漏极开关波形相位也必须在±5°以内，如果存在效率线圈连接不好、抽头错误或模块的输出磁环损坏，功放模块的漏极相位就会出现不正常，导致功放模块不会有效地工作或出现故障。不适当的控制信号，来自调制编码板的开/关控制信号对各台阶来说应该在同一电平上，比较这些信号，确定该模块的开/关控制电平是否正确一致。
二、排除故障的检查方法
1、更换故障模块，查看功放模块的激励状态。发射机工作在满功率，一般调制状态下运行5分钟后，关闭发射机，迅速打开机箱门，比较重新安装的功放模块与其他功放模块在相同部位散热片的温度差异。
2、测量驱动信号幅度。断掉发射机上所有交流电源，从保险丝板上移去所有功放电源+230V保险丝。加上交流电源，将低压开关合上，按下“开机”，注意到功放电源加电，此时射频功率和功放电流应都没有指示。用示波器测量各功率模块的RF输入信号，波形幅度应该在25～28VP-P之间。
3、测量驱动相位差异。每个功放模块有两部分组成，并且每部分都有一个单独的驱动信号。为了使发射机工作正常，功放模块的驱动信号相位应该在±5°之内。如果一个模块的驱动信号相位超过要求，用一个新的模块替换后相位正常，问题在模块上，很可能由损坏的驱动变压器、场效应管或相关电路所引起。如果更换模块后驱动相位仍然不正确，问题可能出在驱动电缆上，通过将一根电缆与另一根临时交换可判断出是否为电缆的问题。
4、检查功放模块漏极相位差异。即使一个模块的驱动信号相位正常，输出相位仍有可能超出指标，引起诸如模块过热和故障的问题。功放模块的漏极相位互相之间应在±4°内，典型情况是在±2°内。如果一个模块的漏极相位超标，可用一个正常的模块代替。如果问题在模块上，检查驱动相位、射频驱动变压器、以及场效应管。如果不同的模块在同样位置仍然存在相位问题。检查功率合成器或效率线圈的抽头。
三、场效应管维护
场效应管的结点容易损坏，操作时需特别仔细。
1、测试场效应管。欧姆表正极表笔连在场效应管漏极或管壳上，负极表笔在源极上，用跨接线交替连结栅极和源极以及栅极和漏极。当场效应管关断时，欧姆表应该指示无穷大或者至少2MΩ以上。当场效应管开通时，欧姆表应该指示小于90kΩ（用+5V直流信号加在栅源极上，完全打开场效应管，应接近零欧姆）。在做这些测试时，场效应管应放置在桌面上或者拿着管子的外壳。如果接触表笔，手指尖和皮肤的电阻可能会影响读数。
2、更换场效应管。维修功放模块更换损坏场效应管的同时，最好将同一部分的其他场效应管也更换掉，或许这些场效应管暂时是好的，但再次通电加压之后可能出故障，这将导致更大的损失，并不得不重新维修。功放模块的一个保险丝烧断并不影响模块的另一半。在拆卸场效应管时，要先将场效应管与散热片紧固的螺丝钉拧下，用40W烙铁把场效应管从印制板上取下来。注意不要破坏印刷电路板的印制导线。安装新管子时，要先将印刷电路板的焊孔清理干净，再插入场效应管，垫好绝缘垫片后再拧紧紧固螺丝。用万用表检测无误，焊好管脚更换保险丝后即可使用。
由于场效应管比较脆弱，因此我们在接触它时要特别注意。静电放电会导致场效应管的控制极结点损坏。我们在走动时，衣物的摩擦产生静态电荷积累，会产生很高的电压，如果我们不将这些静电荷泄放掉，当我们接触场效应管时，静电电压足可将管子的结点击穿。在使用欧姆表测试场效应管时，欧姆表时选择要有所限制。如果欧姆表电池电压太低（3V以下）或太高（20V以上），这个欧姆表不能使用。电池电压低于3V，不能对场效应管进行工作检查，大于20V，可能导致测试场效应管损坏，使用9V电池的500型R×10k档是比较合适的。
结束语
本文对发射机功放模块的故障原因进行了深入的研究，基本涵盖了功放模块发生故障的各种原因，同时也对模块故障的检修方法及场效应管的维护做了细致的分析总结，希望可以给中波发射台的设备维护工作提供一定的技术帮助。
【关键词】故障现象；检查方法；场效应管
功放模块是发射机的易损件，它的故障原因多种多样，可能是功放模块自身存在故障，也可能是外来因素导致故障。场效应管是功放模块的主要器件，它的控制极非常脆弱，处理时必须十分小心。
一、故障现象与原因
功放模块常见的故障现象总结起来大约有三种。同一功放模块插在功放系统的任何位置都出现故障，功放模块插在功放系统的任意随机位置连续故障，插在功放系统个别位置上的功放模块出现故障。
1、同一功放模块插在功放系统任何位置都出现故障，故障原因在功放模块本身。场效应管绝缘衬垫存在问题，旧的或损坏的晶体管绝缘衬垫能够使晶体管短路，检查位于衬垫上的残余物，尖的毛刺或散热器上的突出点等。电路板上可能存在虚焊，需要检查所有的焊点，特别是驱动变压器的负载。开/关电路有故障，功放模块的开/关电路上的元件可能存在问题，如果只是功放模块一侧出现故障，又未发现任何损坏的器件，可能推动信号的相位不正常。射频驱动不合适，如果射频驱动不对，场效应管也没有损坏，就要怀疑射频驱动变压器及控制极保护电路。
2、功放模块插在功放系统的任意随机位置报连续故障，外在因素故障导致模块损坏。A/D相位电路的不适当设置可能引起功放模块随机故障。调制B-电源设置不当可引起功放模块随机故障。VSWR保护电路，包括振荡器同步电路设置不当，在VSWR条件下功放模块会出现随机故障。如果过载电路设置不当或不工作，功放模块在过载条件下就会出现故障。空气流动不畅，同时通风互锁电路也存在故障致使没有检测到风量不够，导致模块过热发生永久故障。发射机失谐能使功放级效率降低，同时使功放模块发热导致模块烧坏。
3、外来因素导致插在功放系统个别位置上的功放模块出现故障。不适当的射频驱动，正常的射频驱动值应在25～28VP-P之间，模块之间驱动信号的相位应在±5°之内，引起不适当驱动幅度与相位的原因可能是射频驱动电缆损坏、或功率合成器接触不良等。不正确的漏极相位，功放模块的的漏极开关波形相位也必须在±5°以内，如果存在效率线圈连接不好、抽头错误或模块的输出磁环损坏，功放模块的漏极相位就会出现不正常，导致功放模块不会有效地工作或出现故障。不适当的控制信号，来自调制编码板的开/关控制信号对各台阶来说应该在同一电平上，比较这些信号，确定该模块的开/关控制电平是否正确一致。
二、排除故障的检查方法
1、更换故障模块，查看功放模块的激励状态。发射机工作在满功率，一般调制状态下运行5分钟后，关闭发射机，迅速打开机箱门，比较重新安装的功放模块与其他功放模块在相同部位散热片的温度差异。
2、测量驱动信号幅度。断掉发射机上所有交流电源，从保险丝板上移去所有功放电源+230V保险丝。加上交流电源，将低压开关合上，按下“开机”，注意到功放电源加电，此时射频功率和功放电流应都没有指示。用示波器测量各功率模块的RF输入信号，波形幅度应该在25～28VP-P之间。
3、测量驱动相位差异。每个功放模块有两部分组成，并且每部分都有一个单独的驱动信号。为了使发射机工作正常，功放模块的驱动信号相位应该在±5°之内。如果一个模块的驱动信号相位超过要求，用一个新的模块替换后相位正常，问题在模块上，很可能由损坏的驱动变压器、场效应管或相关电路所引起。如果更换模块后驱动相位仍然不正确，问题可能出在驱动电缆上，通过将一根电缆与另一根临时交换可判断出是否为电缆的问题。
4、检查功放模块漏极相位差异。即使一个模块的驱动信号相位正常，输出相位仍有可能超出指标，引起诸如模块过热和故障的问题。功放模块的漏极相位互相之间应在±4°内，典型情况是在±2°内。如果一个模块的漏极相位超标，可用一个正常的模块代替。如果问题在模块上，检查驱动相位、射频驱动变压器、以及场效应管。如果不同的模块在同样位置仍然存在相位问题。检查功率合成器或效率线圈的抽头。
三、场效应管维护
场效应管的结点容易损坏，操作时需特别仔细。
1、测试场效应管。欧姆表正极表笔连在场效应管漏极或管壳上，负极表笔在源极上，用跨接线交替连结栅极和源极以及栅极和漏极。当场效应管关断时，欧姆表应该指示无穷大或者至少2MΩ以上。当场效应管开通时，欧姆表应该指示小于90kΩ（用+5V直流信号加在栅源极上，完全打开场效应管，应接近零欧姆）。在做这些测试时，场效应管应放置在桌面上或者拿着管子的外壳。如果接触表笔，手指尖和皮肤的电阻可能会影响读数。
2、更换场效应管。维修功放模块更换损坏场效应管的同时，最好将同一部分的其他场效应管也更换掉，或许这些场效应管暂时是好的，但再次通电加压之后可能出故障，这将导致更大的损失，并不得不重新维修。功放模块的一个保险丝烧断并不影响模块的另一半。在拆卸场效应管时，要先将场效应管与散热片紧固的螺丝钉拧下，用40W烙铁把场效应管从印制板上取下来。注意不要破坏印刷电路板的印制导线。安装新管子时，要先将印刷电路板的焊孔清理干净，再插入场效应管，垫好绝缘垫片后再拧紧紧固螺丝。用万用表检测无误，焊好管脚更换保险丝后即可使用。
由于场效应管比较脆弱，因此我们在接触它时要特别注意。静电放电会导致场效应管的控制极结点损坏。我们在走动时，衣物的摩擦产生静态电荷积累，会产生很高的电压，如果我们不将这些静电荷泄放掉，当我们接触场效应管时，静电电压足可将管子的结点击穿。在使用欧姆表测试场效应管时，欧姆表时选择要有所限制。如果欧姆表电池电压太低（3V以下）或太高（20V以上），这个欧姆表不能使用。电池电压低于3V，不能对场效应管进行工作检查，大于20V，可能导致测试场效应管损坏，使用9V电池的500型R×10k档是比较合适的。
结束语
本文对发射机功放模块的故障原因进行了深入的研究，基本涵盖了功放模块发生故障的各种原因，同时也对模块故障的检修方法及场效应管的维护做了细致的分析总结，希望可以给中波发射台的设备维护工作提供一定的技术帮助。