淺談10 kW全固態(tài)調(diào)頻發(fā)射機
摘要:10 kW全固態(tài)調(diào)頻發(fā)射機是由兩部一模一樣的5 kW功放經(jīng)功率合成后輸出,每個5 kW功放是由5個一模一樣的1 kW放大單元,經(jīng)功率分配,合成網(wǎng)絡(luò)輸出。
關(guān)鍵詞:調(diào)頻發(fā)射機;功率分配;合成網(wǎng)絡(luò)
隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的進一步發(fā)展,廣播節(jié)目中以直播方式為主的各類節(jié)目和交通臺如雨后春筍般涌現(xiàn),以及觀眾的需求和播出時間的延長,就要求調(diào)頻發(fā)射機不間斷、高質(zhì)量、長時間地工作。TF520-10 kW調(diào)頻發(fā)射機,是北京廣播電影、電視設(shè)備廠的系列發(fā)送設(shè)備。
1 TF520-10 kW調(diào)頻發(fā)射機的工作原理
TF520-10 kW調(diào)頻發(fā)射機,可以工作在87-108 MHz間的任意頻點,輸出10 kW的發(fā)射功率是由兩部一模一樣的5 kW功放經(jīng)功率合成后輸出。每個5 kW功放由5個一模一樣的1 kW放大單元經(jīng)功率分配、合成網(wǎng)絡(luò)組成。每個1 000 W單元又由4個350 W基礎(chǔ)放大單元經(jīng)網(wǎng)絡(luò)合成輸出。300 W推動功放也是和1 000 W單元的350 W基礎(chǔ)放大單元一樣,整個10 kW發(fā)射機均按寬帶化設(shè)計,維護方便,備件統(tǒng)一,便于熟練掌握機器設(shè)備。
2 TF520-110 kW調(diào)頻發(fā)射機功放的供電方法
300 W、1 000 W功放直流供電為48 V、開關(guān)電源每個機箱單獨供電互不影響提高電源可靠性、安全性。電源溫度升高風(fēng)機能根據(jù)不同的溫度自動開啟和關(guān)閉。保護了風(fēng)機和開關(guān)管、并有浪涌保護過流過壓。短路保護電路,適應(yīng)了供電電源網(wǎng)波動性大,比集中供電要好的多,減少了大電流的集中供電,提高了電源的可靠性和利用率、減少了電源故障,提高了播出率。
3 5 kW功放的工作原理
3.1 5 kW功放的功率合成
兩個5 kW功放采用3 dB定向耦合器功率合成。其中一路故障使功率下降6 dB仍可維持播出。因為3 dB定向耦合器的輸出功率
。
如果10個1 kW功放有一個損壞時,一個5 kW為N=5而另一個5 kW為M=4。即一個單臂輸出為5 kW,另一個輸出為P0=(M2/N)Pλ=(42/5)Pλ=16/5=3.2 kW。三組合為5+3.2=8.2 kW,即能維持低功率輸出,為不間斷廣播電視創(chuàng)造了條件,如果在輸出端出現(xiàn)相位差,可在分配前的輸入端接入濾波器來校正其相位矢真。
3.2 每個功放單元的監(jiān)控
每個功放單元的電源電壓、電流、入射功率、反射功率、溫度、不平衡功率等,都可以在屏上顯示出來相應(yīng)的讀數(shù),同時通過微機經(jīng)RS232接口送出有關(guān)數(shù)據(jù)、供監(jiān)控保護使用。激勵器采用意大利R.VR.公司30 W激勵器,使用雙激勵時能自動切換主備機,送入300 W功放主機。300 W放大器方框圖如圖1。
4 1000W功放單元的工作原理
1 000 W功率放大器,主要由四塊350 W功率模塊組成,每個模塊可獨立輸出350 W功率,模塊中所用的功率放大管為美國摩托羅拉公司生產(chǎn)的場效應(yīng)對管MRF151G,漏極工作電壓為48 V~50 V;漏極電流最大12 A;截止偏壓為-3 V。工作在87~108 MHz時全頻段內(nèi)增益均大于17 dB,改變頻率放大器無須做任何調(diào)整。
激勵器來的功率,首先進入二分配器網(wǎng)絡(luò)HC-1,一分為二后再進入另兩個二分配網(wǎng)絡(luò)HC-3、HC-4,這兩個二分配網(wǎng)絡(luò)中有一路移相90°。這樣激勵器來的射頻功率被一分為四,分別進入四塊MRF151G功率放大器模塊的輸入端,激勵功率為15 W~20 W。
分到每個模塊的激勵功率首先進入模塊的輸入匹配回路,L1、C16在每個模塊單獨調(diào)整時已經(jīng)調(diào)到最佳匹配狀態(tài)。T1為p:q的阻抗變換器,提高了模塊的輸入阻抗,有利于獲得較大的功率輸入,提高了放大器的穩(wěn)定性。激勵功率通過MRF151G功率放大器后將功率放大到350 W,T2為4:1阻抗變換器。L2-5管子的輸出電容調(diào)諧在工作頻段內(nèi),T3是阻抗匹配的,將350 W功率送到另兩個功率合成網(wǎng)絡(luò)HC-3,HC-4。
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