改频后调频发射机出现的问题及对策

龙 坤

（作者单位：河南广播电视台）

调频发射机的应用十分广泛，其具有自身特殊功能和优势，能够潜移默化地影响人们的生活方式，越来越受到人们的信赖和喜爱，由此增加了使用频率。但是，调频发射机不少永动机，在日常使用过程中，由于人为操作不当，会给人们带来很多安全隐患。由此随着城市化不断的发展，很多广播电台对发射台整体进行了重建﹑改频。本文以某新建台为例，通过分析改频后调频发射机出现的问题，主要探讨其应对措施。

1 某广播电台改频情况综述

某省级广播电台一套节目的调频发射机工作一直较稳定，载频为99.9 MHz，使用的是成都凯腾KFT-II-914A型10kW调频发射机。为全省同频覆盖省一节目，由省人民广播电台将省一节目的频点统一改为103.6 MHz。将发射机激励器的频率从99.9 MHz调整到103.6 MHz，改频工作进行非常顺利，由厂家技术人员，将对应的多工器调整到103.6 MHz并调好匹配。并且，开机试机时，为逐步将整机功率推到额定功率10 kW以上，调整激励器输出功率。

2 改频后调频发射机出现的问题

改频前在额定功率时，整机输出功率对应的激励器输出功率只有9 W左右，改频后的激励器输出功率为12 W。但在改频后同样的输出功率需要更大的激励功率，8路功放的功率差最大值与最小值相差200 W，末级功放盒输出的功率具有非常大的差异。这种问题是由于两种原因造成的：首先，在新的工作频点下各放大器的增益不相同，在合成时，各放大器输出功率会导致整机输出功率下降，产生很大的平衡功率消耗在吸收负载上；其次，在订购发射机时，调整各末级功率放大器，厂家是按照功率频率99.9 MHz的增益﹑匹配等，按照99.9 MHz订购的。但子安在工作频率由99.9 MHz改为103.6 MHz后，在103.6 MHz的工作频率下部分放大器的增益下降，工作频率相差近4 MHz，部分放大器的增益则可能变大。因此，需要对各合成器的吸收负载进行检查，如果各合成器的吸收负载都发烫，会导致他们的热保护开关吸合。由于放大器输出功率很大部分已经消耗在吸收负载上，在正常情况下，负载上已经启动的散热风扇是不应该启动的，该发射机功率分配﹑合成器全部采用3 dB正交分配﹑合成。

而由于合成端输入功率严重不平衡和合成端输入功率相位差较大，在合成器的吸收负载上会出现较大的消耗功率。为检测吸收负载，用数字万用表直流电压档对吸收负载进行检测，得出R1﹑2﹑3﹑4的电压值分别为：1.58 V﹑1.33 V﹑1.4 V﹑1.6 V，这些吸收负载上的电压值对应功率等级是0.1 V相当于10W功率量，R5﹑R6上的电压更是接近8 V，R7是处置1000 W/5Q Ω负载，从发热情况来看，不易测量其电压值。R1-R8都是800 W/5Q Ω微带电阻。并且，在各个吸收负载上消耗的功率已经远远长处正常值范围，如果长时间满功率工作，会造成技术事故，很容易将吸收负载烧毁。在正常工作条件下，经过3级3 dB正交分配，有激励器送入的功率信号完成1∶8等幅正交分配给功率放大器1～8。每一块放大器最大功率能推导1500W，每个功率放大器以BLF278为核心，由6块300 W为核心的放大模块合成，在对输入信号功率放大后，由这8块1500 W放大器分别输出功率信号P1～P8，并且它们又分别合成出P9～P12，两两一组进行正交合成后再两两正交合成P13﹑P14，并正交合成输出。在各个吸收负载上，如果这8路放大器的输出两两一组能够严格保持正交相位关系，就不会产生消耗功率或有很小的消耗功率，并与各放大器的增益相同﹑接近。

改频后，由于合成输出功率值因消耗变小，合成器输入不平衡，各功放的输出功率相邻间出现较大差，其矢量相位会出现一定的超前﹑滞后，这种因输入功率不平衡会造成合成输出功率信号相位移动的问题。如第一路功放输出功率与第二路等幅正交的话，它们的合成功率应为P9，但改频后，它们的输出功率相差近100 W，功率增益不同。将改频后，第二路输出功率不变的情况下，第一路输出功率记为P1，，P1，﹤P2，第一路﹑第二路的合成功率就为P9，。但P9，已经产生了θ°相位移。同理，改频后的P9和P10间的相位相互之间不会再是正交关系，因此，它们进行功率合成时，合成后的功率P13矢量相位会发生偏移，在吸收负载上会产生很大的损耗。由此类推，在合成后，第五路功放与第六路功放的输出功率的合成功率，第7路和第8路的输出功率的合成功率都会出现一定的相位移，因此，合成后的P11和12合成的P14矢量相位给回超前﹑之后改频前的相位，都在吸收负载上产生很大的损耗。这时P13﹑14的功率等级已经很大，不可能保持正交的相位关系，再进行末级和城市，就会产生更大的消耗功率。

改频后，发射机还会使合成前的功率信号引入附加相位差，引起各大功率放大器增益差。如在1∶8分配后，输入激励信号变成8路严格保持正交关系的功放输入信号，并由1号-8号信号线送入相对应的功率放大器。同时，因功放管BLF278输入﹑输出特性的差异，没录放大器的管口阻抗匹配网络是有差异的，通过不同的LC网络，相同频率的射频信号肯定会产生不同的相位移。改频后发射机到103.6MHz后，经过功放内的LC阻抗匹配网络时，基于99.9 MHz频点的射频信号就会产出新的附加相位移。因此，改频后，由于功放引入的附加相移，即使各个功放模块的输出功率相差不大，也会使整机输出功率下降，肯定会在吸收负载上产生很大的消耗功率。

3 改频后解决调频发射机问题的对策

改频后为更好对发射机进行调整，在没有专业仪器的情况下，首先为输出功率一致或接近，要调整各个功放器是功率，尤其是尽量减小相邻功放的功率差。为便于操作，每个功放盒的预防管的偏置电阻都外置在功放盒的后面板，对各个功放的预放增益进行调整。将功率小的升一点，将功率大的降一点，反复调整后，尽可能地减少各个功放发的输出功率差。调整后，测量R1～R6上的电压可以用数字万用表直流电压档，与调整前相比，测量的电压值比会有大幅地下降。其中R1～R4的电压最大值不超越1 V，R5﹑R6的电压量不超过3 V。最后是对功放输入信号线的长度进行调整，并进行相位预校正。例如：第一路与第二路，为了使第一路功放相位预先超前，先做一根比1号线短约1 cm的信号线替换原1号线，接好后开机，对R1上的电压值进行测量，如果电压值变大，在功放功率信号上，说明第一路功放相位超前第二路功放，这时，将2号线用略短一点的信号线替代，恢复原1号线，开机调整好2号线的长度，对R1上的电压进行测量，指导其电压量小为止；如果电压值变小说明第一路相位滞后于第二路功放，然后为了R1上的电压值降到最小，还需要进一步对信号线长度进行调整。其他三组调整方法相同。由此经过反复调整后，开机一段时间后，表面温度属于正常范围，对电压进行测量后，得出R1～R4最大值不超过0.25 V，R5﹑R6最大值不超过0.85 V。调整工作结束后，整机输出功率9.6 kW，激励器输出功率7 W。