驻波比保护在DF100KW发射机中的设计需求分析
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【摘要】本文对为何要在发射机控制系统中安装驻波比保护电路做了系统的分析，对在实际工作中出现的反射功率过大引起机器掉高压故障进行了讲解，并提出了一些处理的方法，并对如何维护好驻波比保护装置提出了一些见解。
【关键词】反射功率;快速驻波比保护;联锁1灯;调制器内锁
1.前言
在df100kw发射机的输出网络中，不可能达到理想的匹配状态，当负载与设备不处于理想匹配状态时，入射功率中的一部分不能被负载吸收，而是消耗在设备的输出电路中，称为反射功率。反射功率对设备有较大损害，并且严重影响其稳定运行，如果反射功率过大，将会在发射机平衡转换器、谐波滤波器及高末槽路等部位产生高电压，导致打火，严重时将损坏真空电容、电感等元件，故在发射机上要设计安装反射功率监测系统，即驻波比保护电路。该系统由两个部分组成，一个是机械保护，即反射功率表保护，当反射功率超过一定值时（反射功率表上红色指针设定的功率值），反射功率表内部的继电器动作，发射机将从高功率降到低功率，如果超过三次，则将掉高压，发射机被关断。由于继电器机械保护动作时间为毫秒级，对于某些雷电、天馈线系统的打火等，引起瞬间反射功率过大是不起作用的，因而该发射机还安装了一个高速驻波比保护电路，即1A17电路，采用电子保护方式，使保护动作时间提高到了微秒级。通过这两种驻波比保护电路，可以高性能的监测发射机的驻波比，使发射机稳定运行。
2.在实际工作中引起反射功率过大的几个典型故障分析
2.1 联锁1灯（控制1信号）指示故障
2.1.1 故障现象
“反射功率切断”指示灯亮，九单元联锁1灯不亮，非工作指示灯亮，发射机末前级阴流，高末栅压、栅流正常，高末级无屏压、屏流、帘栅压、帘栅流，无功率输出，发射机无法正常工作。
2.1.2 故障分析
联锁1灯是检测驻波比正常与否的指示灯，其控制线路（如图1所示）。它是由1PS2供电，经反射功率表6A3中的一个继电器接点、光电耦合器U4、快速驻波比检测1A17上的场效应管Q2及限流电阻和若干端子组成的。当反射功率未达到过荷设定值，6A3内的继电器接点闭合，1A17内的场效应管Q2导通，则联锁1灯亮。当反射功率超过设定值或1A17检测到过荷时，联锁1灯熄灭，或非门U2A输出低电平，产生非工作指令信号，封锁调制器。联锁1灯不亮说明这个控制线路有故障，如反射功率表的接点合不上，Q2开路及光耦U4损坏等等。用逐点电压测量法可以很快找到故障点。
2.2 反射功率切断故障
2.2.1 故障现象
（1）反射功率切断，不掉高压。（2）反射功率切断，掉高压（有时伴有低功率锁定、功率限定，有时还会高末阴流过荷）。
2.2.2 故障分析
对于（1）现象产生的主要原因有天馈线系统瞬间打火（如飞鸟、天气等），定向耦合器不良，外电闪落，1A17动作。对于（2）现象产生的原因包含很多方面：a.波段组件不到位;b.波段短路卡环打火;c.3L12与3L13的连接杆接触不良;d.谐波滤波器盘香电感滚轮脱轨或电容不良造成阻抗变化;e.平衡转换器打火烧断连接或传动组件不良造成不到位;f.高末负载脱轨或转动不良;g.天馈线断落;h.反射功率表故障。
以下为电子管输出回路的阻抗变换状况：
高末级电子管屏极800?高末调谐100?高末负载75?谐波滤波器75?平衡转换器300?天馈线系统高速驻波比检测板1A17的过荷设定值为：20kW;反射功率表的机械设定值为：10kW。当高末调谐变化时会改变反射功率（特别是在新开频时），当高末调谐和高末负载变化时会改变输出阻抗使高末阴流变化，当谐波滤波器和平转变化时会使反射功率变化。即高末调谐、调载时改变了电子管的负载阻抗，从而改变了阴流。
2.2.3 故障处理
对于现象（1）可先不处理，维持播音。对于现象（2）必须先寻找代播，再查找故障点进行处理。
2.3 反射功率表故障
2.3.1 故障现象
倒频时突然反射功率切断亮红灯，按复位无效，且9A5板控制1灯灭，无法开机。或者：播音途中，外电闪落，反射功率切断亮红灯，按复位无效。
2.3.2 故障分析
故障原因为反射功率表内两接点动作，分别是常闭接点6A3-15、6A3-16在加电后没有断开，常开接点6A3-11、6A3-12在加电后没有吸合，机械卡死（有残磁），造成反射功率切断亮红灯。控制1灯灭，同时封锁调制器。
在反射功率未达到过荷值时，6A3内的继电器接点闭合。1A17内的场效应管Q2到地，U4导通，控制1灯产生电流通路而发光。Q1正常时为截止，Q2正常时为导通。现在控制1灯灭，说明+24V电源通路断开，U4处于截止状态。这其中可能存在：（1）反射功率表故障;（2）1A17上Q2开路或者1A17确实检测到持续反射功率过荷Q2截止;（3）U4损坏。
判断过程如下：
（1）先将1A17的TB1-16脚直接接地，判断1A17是否已动作或Q2是否损坏。若仍不亮，说明1A17正常。（2）用万用表测量电流通路，若6A3-11端有电压+24V，而6A3-12端无电压则可判断为反射功率表故障或已动作，接点断开。（3）若反射功率表正常，测量U4-1和U4-2是否有电压24V，若无则U4坏（U4-1、2脚正向不通）。若有则测U4-5是否有15V电压，有则为U4坏，无则R44或指示灯坏。
当检测到驻波比过大时，由反射功率表的第A端输入控制，使6A3-11、6A3-12断开，同时6A3-15、16吸合。
总之：当反射功率过荷时，（1）1A17动作：1A17上Q1导通，使1K54的13、14线包得电，Q2截止使控制1灯灭。（2）6A3动作：6A3-11、12断开，使控制1灯灭;同时使6A3的15、16吸合。（3）1K54得电后使1K54-5、9吸合1K44线包得电，1K44-5、9接点吸合，使1K44-10、2常闭接点倒向1K44-10、6导通，则反射功率切断指示灯由绿变红。
2.3.3 故障处理
当出现反射功率表故障时：（1）首先寻找代播。（2）敲击反射功率表，观察反射功率切断灯是否变绿，若现象依旧，则用下面方法。（3）将反射功率表6A3-15、16断开（注意有115VAC），将6A3-11、12接点短接（+24V）。记住此时反射功率表没用。（4）拆下修复反射功率表。后针对B02机反射功率确实增大情况，检查了平衡转换器的随动电位器，发现其已经烧开路。更换调整后正常。
图2
2.3.4 注意事项
在日常的维护中为了迅速处理该故障，机房已经将反射功率表改造，即将6A3-11、12接点短接（+24V）甩开反射功率表。在机器面板反射功率表的底下安装有短路反射功率表的小豆开关，紧急情况下只需将该小豆开关由“正常”“短路”即可（如图2所示）。
2.4 加调幅后频繁反射功率过荷故障
2.4.1 故障现象：发射机只有高压时，反射功率不过荷，加调幅后反射功率频繁过荷，切断高压，有时伴有高末调谐电容打火，高末阴流过荷。
2.4.2 故障分析：不加高压不过荷，加了调幅过荷，说明是高末输出回路有问题，即从高末电子管到天馈线都可能有故障点，调幅加了后电压增大，如果该故障点耐压下降，即会瞬间产生大电流，引起高末级过荷，反射功率过荷，高末级打火。
2.4.3 故障处理：先寻找代播机，接着排除天馈线是否有问题，若天线有问题，则迅速处理;若天馈线没有问题，则从输出网路开始逐段查找故障点，一一排除。
3.反射功率装置日常维护
为了确保能够准确可靠的监测反射功率，在日常的检修工作中要定期检查反射功率表接线连接情况，如有松动，立即紧固，并且用小毛刷将线路上的灰尘刷干净，并且查看反射功率表的灵敏度，如下降，则立即更换;对高速驻波比保护电路也要定期清洁，确保其监测的灵敏度，定期查看其上元器件，确保其可靠性。
4.结束语
DF100A型100kw短波发射机驻波比监测系统是发射机很重要的一个组成部分，通过对其原理的分析，使我们了解了在日常维护中如何应对反射功率切断故障，明白了监测驻波比在发射机稳定运行中的重要性，提高了维护好该装置的能力，确保发射机可靠稳定的运行。
参考文献
[1]刘可真，王健，王美玲.广播电视发送与传输维护手册（四）.