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GME1013D型1KW电视发射机原理与故障处理

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【摘要】简明阐述gme1013d型电视发射机组成、特点及信号流程原理,实例解析处理故障及功放用场效应管的简单测量方法。

【关键词】发射机;激励器;功放模块;场效应管;DG、DP、IM校正

我局无线转播台有多部不同功率的电视发射机,担负着不同的转播任务,其中GME1013D型1kw电视发射机担负着中央一套的转播重任,每天连续运行18个小时,通过几年的运行证明,该机的性能比较稳定,故障率也比较低,下面就浅谈一下该机的工作原理,并解析处理一个故障实例。

该机的原理框图如图1所示。

GME1013D型电视机发射机是全固态的,工作于VHF—Ⅲ米波段,主要由激励器、功率放大器、无源部件(分配器、合成器、滤波器等)、主控单元、电源系统、风冷系统等组成。其主要特点是:单通道,图像与伴音合放式,备份冗余设计,可实现零停播率,具有驻波比过大、过热、过激励、过压、过流、欠压、短路、防雷击等多种保护功能;冷却方式采用的是智能直流变速风机强迫风冷。各项技术参数可通过主控面板上的液晶屏显示,并具有完整的数据监控系统,可通过PC机接口由计算机进行遥测遥控。

激励部分由主激励器和备激励器组成,性能一致,可互为备份,主激励器出现故障,可无间断地自动切换到备激励器。激励器由视中频调制电路、音中频调制电路、校正电路、本振系统、激励功放、开关电源等部分组成。信源的音视频信号进入激励器,音频信号经音中频调制电路调制后,得到31.5MHz音中频调制信号;视频信号经视中频调制电路调制后,得到38MHz视中频调制信号,然后经过DG(微分增益)、DP(微分相位)预校正后,与音中频调制信号同时经过IM(互调)校正,输出复合中频信号,经过上变频后在通过激励功放放大、滤波,输出峰值1W的射频激励信号。

DG(微分增益)校正,就是使图像中频信号预先产生一定的反向失真,其目的就是克服彩色信号的增益随亮度信号的平均电平的变化而变化,进而消除非线性失真。

DP(微分相位)校正,就是把彩色信号由于非线性元件造成的相位误差予以校正。

IM(互调)校正,就是用来校正图像载波、彩色付载波和伴音载波相互作用,产生的组合频率的失真分量,即互调失真,其校正是个动态过程,是由监控计算机自动遥调完成的。

功放末级由两个末级功放板组成:每只场效应管BLF278和与之匹配的电路构成一个单管推挽功率放大器。BLF278是双推挽N沟道增强型场效应管,它是把相同的两个管芯封装在一起的,其特点是:温度稳定性好,输入阻抗高,栅极工作电流小,所需要的激励功率小,功率增益比较高,非常适合做发射机的宽带功放管。毎两个单管推挽功率放大器和3dB正交电桥构成一个末级功放板;两个末级功放板的输出在经同向二合成器进行功率合成构成功放末级。

功放末级与预功放以及分配合成器、监控板、电流取样板组成一个VHF功放模块。功率放大器部分就是由两个相同的VHF功放模块构成的,具有很高的一致性和可互换性,当其中的一个模块出现故障时,只是输出功率降低,不至于停播,实现了零停播率。射频激励信号经二分配进入功放模块,经预功放、末级功放放大,产生700瓦的高频功率信号。两个相同的功放模块输出的信号由二合成器合成,能提供大于1KW的输出功率,送入末级功率输出电路发射出去。

末级功放场效应管均工作在AB类,即介于A类和B类之间,其优点是:取长于A类放大器的线性优势和B类放大器的效率优势,有效地抑制了交越失真,提高了效率。

功放模块的供电电源为2个2.5KW/48V,AC/DC开关稳压电源,采用并联均流供电方式,具有过温、过压、过流、短路保护功能。

末级功率输出电路由定向耦合器、输出滤波器等组成,其输出射频信号经定向耦合器耦合,送到主控单元供功率指示及控制保护用,同时提供射频监测信号。

输出滤波器的作用是,滤除带外无用分量,以防对其它频道产生干扰。

故障解析维修一例:

故障现象:功率只能开到700瓦左右,且不能在环路下工作,即ALC自动增益控制状态。

故障分析:开关电源工作失常,激励器激励功率不足,功放模块发生故障,都可能产生此类故障。

实测数据:开关

电源:I1=26A I2=26A

激励器功率:0.98W

功放模块1:I1=0A I2=0A I3=0A I4=0A I5=0A I6=0A

功放模块2:I1=6.3A I2=6.4A I3=6.0A I4=6.0A I5=2.2A I6=0.6A

故障判断:根据实测数据可以初步看出,开关电源和激励器工作正常,功放模块1没有工作。

检测修复:打开功放模块1屏蔽盖板,直观检查,没有发现异常,逐一检测两个末级功放板的四只场效应管,发现其中的一只场效应管源极S与漏极D间的反向电阻为0Ω,正常时应趋于无穷大,即管子处于夹断状态,据此可断定源极S与漏极D间击穿短路,导致该模块停止工作,进入保护状态。该管的型号为:BLF278,换后恢复正常。BLF278的基板材料是氧化铍陶瓷,其粉末有毒,换下的管子要防止基板破碎,并应妥善处理。

BLF278的外形和电路符号分别如图2、3所示。

测量时用万用表的R×10K档:

正向测量:红表笔接源极S,黑表笔接栅极G,因栅源间的电阻很大,表头指针应基本不动,栅源间的输入电容被正向充电,然后红表笔不动,将黑表笔接漏极D,阻值应为0Ω,即漏源导通。

反向测量:黑表笔接源极S,红表笔接栅极G,因源栅间电阻很大表头指针应不动,栅源间输入电容被反向充电,然后将红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,表头指针仍不动,即管子被夹断。

按以上方法测量,就可以确定管子的好坏,可以在线测量,但要将影响测量的元件焊开。场效应管是静电敏感元件,操作时要注意防静电,以免造成不必要的损失。

参考文献

[1]GME1013D型发射机说明书