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【摘要】新型SW50D PSM 50KW短波发射机工作频率范围3.2-26.1MHz，采用数字化技术的PSM调制器及电源模块，高末级采用成熟的100KW大功率发射机所广泛采用的双同轴腔体技术，在高末级使用了性能优良、工作稳定的100KW功率量级4CV10000C金属陶瓷四级管（超蒸发冷却），前级采用4CX3000A金属陶瓷四级管（风冷），使该机具有功率余量大，运行稳定可靠，自动化程度高，易于维护等特点。良好的掌握发射机安装调试及调谐的方法，以期对相关工作者更高效的开展工作提供参考。
【关键词】SW50D安装调试;调谐方法
2018年10月26日我台进行了设备更新，更换了新型SW50D PSM 50KW短波发射机，主要工作任务为发射机主体安装归位、发射机各大组成系统安装上机、平衡转换器的改造及馈管的安装、热交换器及水冷机组的安装。主机柜、PSM调制电源的安裝就位。
一、由厂家技术人员对主机柜中的主要组成部分进行安装。
（一）射频放大系统
射频放大系统是由频综、300W全固态宽带放大器组件、栅地电路推动级和耦合腔高末级功放构成三级放大链。输出耦合采用T网络。射频输出端装有超高频滤波器、定向耦合器，经平衡转换器由75Ω不平衡转为300Ω平衡接到馈线上。
（1）射频激励器
采用数字DDS技术和FPGA、MCU芯片，特点：集成度高、稳定性好，指标好。
频率范围：3MHZ--30MHZ
频率步进间隔为：1HZ
杂散：优于-75dBc
输出功率调整精度：0.1dbm步进
预置频道为100个：00频道-99频道
（2）宽带放大器（BBA）
宽带放大器采用HF300-0130M型固态MOSFET放大模块。频率范围1.6～30MHz;额定输出功率300W，输入/输出阻抗50Ω;典型增益20dB;工作在AB类;效率为50%;功率增益波动优于±1dB。宽放模块可由射频激励器直接驱动。
（3）高频推动级（IPA）/（V1）/末前级
推动级使用4CX3000A陶瓷四极管，工作在AB类，采用栅地电路形式，提高了整机高频系统的稳定性。屏极调谐回路电感采用盘香型电感。推动级装有鉴相器等自动调谐装置，最大输出功率3kW。
（4）高末级功率放大器（PA）/（V2）/末级
采用100KW级超蒸发冷却金属陶瓷四级管
型号：4CV100000C、工作于丙类
与旧发射机的区别：灯丝电源采用交流稳压调压器，正常状态下电压输出约为354V，输出电流约为10A左右，升压时间为6分钟，缓慢升高灯丝电压能对灯丝起到保护作用，延长电子管使用寿命。
（5）耦合腔体
与我台曾使用的SW-50B相比，该机高末级输出网络采用腔体结构，设计功率等级达100KW采用双同轴腔体技术，在频率高低端覆盖、高频系统稳定性、设计功率余量、便于检修维护等方面比老式槽路线圈方式均有极大优势。能够实现无磨损、短波全频带无断点调谐。屏蔽效果好，电磁辐射小。
滑动短路板实现换频粗调谐，短路板移动时，用气动方式将触点打开，通过短路板底部轴承及导轨实现无磨损电感调谐。全腔内壁均采用紫铜板，整体附着导电氧化膜，高频电气性能优良。腔体弹簧外圈接点共208点，每个内圈接点72点。网络采用耦合腔体做电感的π型网络。短路板做换频粗调并能有效地消除射频反射。
（6）T网络
本机选用90°T 网络，接在腔体组成的л网络 之后，作为负载匹配电路。当负载驻波比变化时，可通过90°T网络调整，给л网络提供一个稳定的75Ω负载。
注：初调时T网络上部分触点应调到线圈最低点，下部分触点调到线圈最高点。
（7）耦合分压器
定向耦合器采用美国生产的100KH6和50KH6定型组件，其作用是输出功率和反射功率的取样。
（8）超高频滤波器（VHF）
采用分布参数双谐振形式“超高频滤波器”，输入、输出阻抗为75Ω。对发射机的高次谐波和杂散输出有较好的抑制度。
（二）PSM调制原理及该机调制器系统
该机调制原理为：发射机调制级采用了50个完全相同的功率开关模块。其中48个功率开关模块为射频末级提供屏压，其余两个功率开关模块为射频末级提供帘栅压（每个功率开关模块上都附有一个功率开关控制器版，用来控制保护管和开关管）。当音频信号通过PSM控制器，产生相应的数字控制信号，通过光缆传输，控制相应的电子开关，使得48个独立电压源有相应数目的电压源接通或断开，产生一个随音频信号变化的阶梯形的输出电压，经低通滤波器，得到相应的调制电压加到被调级上的过程。
该机调制器系统设计了配套的数字功率模块，全程数字化处理。阶梯放大的过程中，通过功率模块采取循环导通的策略，降低IGBT的开关速度来降低模块在开关跳变过程中的热损耗，同时保证了各个功率模块的负载平衡，延长模块的平均使用寿命。
（三）发射机监控系统
该发射机采用一台工业控制计算机和一台单片机系统作为发射机的控制单元，实现对发射机的自动控制、自动调谐、实时监测、数据巡检、故障诊断、故障记忆和故障保护，具备远程遥控通讯接口（RS422）可与计算机监控中心连通。
该机的控制系统包括：微机监控系统、自动调谐和自动匹配系统及音频控制系统。工控机、单片机系统、伺服控制接口板、控制面板及仪表和监视器部分、PSM控制组合和射频激励器等装在一个机柜转轴门上。
计算机管理系统设有三个功能模块：显示模块、控制模块、软件模块。 二、大功率平衡转换器的改造及馈管的安装
新发射机继续使用原有的平衡转换器主要部件，只将原来平衡变换器调谐马达予以更换成五相步进电机，调谐精度更加精确，有伺服器控制和检测，在改装后发现M7马达不转，查找电路图后发现位于接线排A1上的控制线没有接对，问题排除。
平衡变换器是将发射机输出不平衡75Ω转换成平衡的300Ω，可覆盖3.9--26.1MHZ短波频段范围。其中主要元器件为补偿电容，补偿电容为2×1500PF真空可变陶瓷电容器。改电容的补偿范围宽不需要跟踪调谐，仅用定点预置即可。
三、热交换器及水冷机组的安装
水冷机组的安装位于本次装调的最后一步，机柜就位、熔接快速熔接管、水机加水、水機运行。
此次更新设备另一大主要改进为水冷系统的改进，该水冷系统采用独立水冷柜模式，整体集成度高，将水泵、水箱、制水装置、风水热交换器及控制保护装置集成在一个机柜内，占地小便于机房布置，维护方便。该冷却水直接送到高末级电子管采用去离子水冷却，它能有效提高高末级管的散热效率。系统设有制水装置，能提高水的电阻率，确保系统运行安全。管路的硬管与软管连接处，装有快速接头，装卸方便，污水溢流，便于高末级管更换。
11月4日整机结构安装完毕，开始调试工作，于11月12日完成。
调试前期主要任务为检查各大模块之间接线是否正确，与图纸上是否对应，是否有虚接虚焊、短路接错的接线端子，各控制模块加电后是否有故障报警，是否有在运输过程中损坏的元器件。在检查过程中发现PSM调制器组合对应47、48号两块功率控制板指示灯不亮，怀疑为故障板，更换后故障仍存在，在经过细心排查后发现为PSM组合控制器内控制板A2807控制块损坏，后从厂家发货后更换机器恢复正常。
在检查基本符合电气接线技术标准并且一切正常的情况下，开始加电试机。
调机最关键在于发射机各关键点的调谐，使发射机找到最佳匹配点从而使发射机达到最好的运行状态。在开始调各调谐点之前，需先将各调谐点调谐马达归位，意图就是要将马达电机去到最大限位处而后逆时针回位一圈，具体步骤我自己总结如下：
M1顺时针拧最小，逆时针回一圈;
盘香电感拧最小（即最里圈），回一圈;
M3（C1）电容顺时针拧最小，马达碰到上限位，逆时针回一圈;
M4（C2）电容顺时针拧最小，马达碰到上限位，逆时针回一圈;
M5（C3）电容顺时针拧最小，马达碰到上限位，逆时针回一圈;
M2（T网络）上部触点到线圈最下位，下部触点到线圈最上位，后往回调;
M6（耦合腔体）逆时针拧最大，马达到下限位;
M7（平衡转换器）此时不动。
而后按步骤开发设计机，先按【冷却开】，看CT2上A1板风、水有关指示灯是否变为正常，第二步加灯丝，等灯丝电压升至350V自动停止，约为5分30秒，预热完成后旁边橙色指示灯灭，【灯丝开】按钮绿色指示灯点亮，核查频综输出频率和幅度是否正确，后加【偏压】、加【高压】，此时如若有以前预置好的调谐点可打到半自动或自动状态，进行【自动粗调】，粗调到位后将发射机置于手动位置，即可开始对发射机进行细调谐。
推动级细调方法：按【推动级细调】，加8、9个模块，调【M1】，至V2栅流最大后再按弹出【M1】。
末级细调方法：调【M3】，使末级阳流最小且输出功率最大。
调【M4】、【M5】，让功率最大，然后加模块，一般是加到20个模块出50KW功率，如果发现不到19个模块，阳流就快达到7A，此时需要降低阳极模块数，调节【M4】、【M5】让阳流最小，并且照顾V2帘栅流比较小，且输出功率最大。
参考文献：
[1]张云鹤.150kW短波发射机天线交换开关改造[J].电脑知识与技术，2017，13（17）：211-213.
[2]高占全.谈DF100A型短波发射机安装与调试[J].电子世界，2017（06）：167.
[3]林辉彬.MT2000型短波发射机100W功放板技术改造及经济效益简述[J].西部广播电视，2017（02）：247.
作者简介：马煊，男，1986年4月5日，甘肃省临夏市人，本科学历，职位：机组长，职称：助理工程师，研究方向：无线中短波广播发射传输方面技术维护工作。
【关键词】SW50D安装调试;调谐方法
2018年10月26日我台进行了设备更新，更换了新型SW50D PSM 50KW短波发射机，主要工作任务为发射机主体安装归位、发射机各大组成系统安装上机、平衡转换器的改造及馈管的安装、热交换器及水冷机组的安装。主机柜、PSM调制电源的安裝就位。
一、由厂家技术人员对主机柜中的主要组成部分进行安装。
（一）射频放大系统
射频放大系统是由频综、300W全固态宽带放大器组件、栅地电路推动级和耦合腔高末级功放构成三级放大链。输出耦合采用T网络。射频输出端装有超高频滤波器、定向耦合器，经平衡转换器由75Ω不平衡转为300Ω平衡接到馈线上。
（1）射频激励器
采用数字DDS技术和FPGA、MCU芯片，特点：集成度高、稳定性好，指标好。
频率范围：3MHZ--30MHZ
频率步进间隔为：1HZ
杂散：优于-75dBc
输出功率调整精度：0.1dbm步进
预置频道为100个：00频道-99频道
（2）宽带放大器（BBA）
宽带放大器采用HF300-0130M型固态MOSFET放大模块。频率范围1.6～30MHz;额定输出功率300W，输入/输出阻抗50Ω;典型增益20dB;工作在AB类;效率为50%;功率增益波动优于±1dB。宽放模块可由射频激励器直接驱动。
（3）高频推动级（IPA）/（V1）/末前级
推动级使用4CX3000A陶瓷四极管，工作在AB类，采用栅地电路形式，提高了整机高频系统的稳定性。屏极调谐回路电感采用盘香型电感。推动级装有鉴相器等自动调谐装置，最大输出功率3kW。
（4）高末级功率放大器（PA）/（V2）/末级
采用100KW级超蒸发冷却金属陶瓷四级管
型号：4CV100000C、工作于丙类
与旧发射机的区别：灯丝电源采用交流稳压调压器，正常状态下电压输出约为354V，输出电流约为10A左右，升压时间为6分钟，缓慢升高灯丝电压能对灯丝起到保护作用，延长电子管使用寿命。
（5）耦合腔体
与我台曾使用的SW-50B相比，该机高末级输出网络采用腔体结构，设计功率等级达100KW采用双同轴腔体技术，在频率高低端覆盖、高频系统稳定性、设计功率余量、便于检修维护等方面比老式槽路线圈方式均有极大优势。能够实现无磨损、短波全频带无断点调谐。屏蔽效果好，电磁辐射小。
滑动短路板实现换频粗调谐，短路板移动时，用气动方式将触点打开，通过短路板底部轴承及导轨实现无磨损电感调谐。全腔内壁均采用紫铜板，整体附着导电氧化膜，高频电气性能优良。腔体弹簧外圈接点共208点，每个内圈接点72点。网络采用耦合腔体做电感的π型网络。短路板做换频粗调并能有效地消除射频反射。
（6）T网络
本机选用90°T 网络，接在腔体组成的л网络 之后，作为负载匹配电路。当负载驻波比变化时，可通过90°T网络调整，给л网络提供一个稳定的75Ω负载。
注：初调时T网络上部分触点应调到线圈最低点，下部分触点调到线圈最高点。
（7）耦合分压器
定向耦合器采用美国生产的100KH6和50KH6定型组件，其作用是输出功率和反射功率的取样。
（8）超高频滤波器（VHF）
采用分布参数双谐振形式“超高频滤波器”，输入、输出阻抗为75Ω。对发射机的高次谐波和杂散输出有较好的抑制度。
（二）PSM调制原理及该机调制器系统
该机调制原理为：发射机调制级采用了50个完全相同的功率开关模块。其中48个功率开关模块为射频末级提供屏压，其余两个功率开关模块为射频末级提供帘栅压（每个功率开关模块上都附有一个功率开关控制器版，用来控制保护管和开关管）。当音频信号通过PSM控制器，产生相应的数字控制信号，通过光缆传输，控制相应的电子开关，使得48个独立电压源有相应数目的电压源接通或断开，产生一个随音频信号变化的阶梯形的输出电压，经低通滤波器，得到相应的调制电压加到被调级上的过程。
该机调制器系统设计了配套的数字功率模块，全程数字化处理。阶梯放大的过程中，通过功率模块采取循环导通的策略，降低IGBT的开关速度来降低模块在开关跳变过程中的热损耗，同时保证了各个功率模块的负载平衡，延长模块的平均使用寿命。
（三）发射机监控系统
该发射机采用一台工业控制计算机和一台单片机系统作为发射机的控制单元，实现对发射机的自动控制、自动调谐、实时监测、数据巡检、故障诊断、故障记忆和故障保护，具备远程遥控通讯接口（RS422）可与计算机监控中心连通。
该机的控制系统包括：微机监控系统、自动调谐和自动匹配系统及音频控制系统。工控机、单片机系统、伺服控制接口板、控制面板及仪表和监视器部分、PSM控制组合和射频激励器等装在一个机柜转轴门上。
计算机管理系统设有三个功能模块：显示模块、控制模块、软件模块。 二、大功率平衡转换器的改造及馈管的安装
新发射机继续使用原有的平衡转换器主要部件，只将原来平衡变换器调谐马达予以更换成五相步进电机，调谐精度更加精确，有伺服器控制和检测，在改装后发现M7马达不转，查找电路图后发现位于接线排A1上的控制线没有接对，问题排除。
平衡变换器是将发射机输出不平衡75Ω转换成平衡的300Ω，可覆盖3.9--26.1MHZ短波频段范围。其中主要元器件为补偿电容，补偿电容为2×1500PF真空可变陶瓷电容器。改电容的补偿范围宽不需要跟踪调谐，仅用定点预置即可。
三、热交换器及水冷机组的安装
水冷机组的安装位于本次装调的最后一步，机柜就位、熔接快速熔接管、水机加水、水機运行。
此次更新设备另一大主要改进为水冷系统的改进，该水冷系统采用独立水冷柜模式，整体集成度高，将水泵、水箱、制水装置、风水热交换器及控制保护装置集成在一个机柜内，占地小便于机房布置，维护方便。该冷却水直接送到高末级电子管采用去离子水冷却，它能有效提高高末级管的散热效率。系统设有制水装置，能提高水的电阻率，确保系统运行安全。管路的硬管与软管连接处，装有快速接头，装卸方便，污水溢流，便于高末级管更换。
11月4日整机结构安装完毕，开始调试工作，于11月12日完成。
调试前期主要任务为检查各大模块之间接线是否正确，与图纸上是否对应，是否有虚接虚焊、短路接错的接线端子，各控制模块加电后是否有故障报警，是否有在运输过程中损坏的元器件。在检查过程中发现PSM调制器组合对应47、48号两块功率控制板指示灯不亮，怀疑为故障板，更换后故障仍存在，在经过细心排查后发现为PSM组合控制器内控制板A2807控制块损坏，后从厂家发货后更换机器恢复正常。
在检查基本符合电气接线技术标准并且一切正常的情况下，开始加电试机。
调机最关键在于发射机各关键点的调谐，使发射机找到最佳匹配点从而使发射机达到最好的运行状态。在开始调各调谐点之前，需先将各调谐点调谐马达归位，意图就是要将马达电机去到最大限位处而后逆时针回位一圈，具体步骤我自己总结如下：
M1顺时针拧最小，逆时针回一圈;
盘香电感拧最小（即最里圈），回一圈;
M3（C1）电容顺时针拧最小，马达碰到上限位，逆时针回一圈;
M4（C2）电容顺时针拧最小，马达碰到上限位，逆时针回一圈;
M5（C3）电容顺时针拧最小，马达碰到上限位，逆时针回一圈;
M2（T网络）上部触点到线圈最下位，下部触点到线圈最上位，后往回调;
M6（耦合腔体）逆时针拧最大，马达到下限位;
M7（平衡转换器）此时不动。
而后按步骤开发设计机，先按【冷却开】，看CT2上A1板风、水有关指示灯是否变为正常，第二步加灯丝，等灯丝电压升至350V自动停止，约为5分30秒，预热完成后旁边橙色指示灯灭，【灯丝开】按钮绿色指示灯点亮，核查频综输出频率和幅度是否正确，后加【偏压】、加【高压】，此时如若有以前预置好的调谐点可打到半自动或自动状态，进行【自动粗调】，粗调到位后将发射机置于手动位置，即可开始对发射机进行细调谐。
推动级细调方法：按【推动级细调】，加8、9个模块，调【M1】，至V2栅流最大后再按弹出【M1】。
末级细调方法：调【M3】，使末级阳流最小且输出功率最大。
调【M4】、【M5】，让功率最大，然后加模块，一般是加到20个模块出50KW功率，如果发现不到19个模块，阳流就快达到7A，此时需要降低阳极模块数，调节【M4】、【M5】让阳流最小，并且照顾V2帘栅流比较小，且输出功率最大。
参考文献：
[1]张云鹤.150kW短波发射机天线交换开关改造[J].电脑知识与技术，2017，13（17）：211-213.
[2]高占全.谈DF100A型短波发射机安装与调试[J].电子世界，2017（06）：167.
[3]林辉彬.MT2000型短波发射机100W功放板技术改造及经济效益简述[J].西部广播电视，2017（02）：247.
作者简介：马煊，男，1986年4月5日，甘肃省临夏市人，本科学历，职位：机组长，职称：助理工程师，研究方向：无线中短波广播发射传输方面技术维护工作。