某型5kWFM機(jī)降功率的原因與解決辦法

何楠　張小建

摘 要：本文主要針對某型5kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)降功率的原因進(jìn)行了分析，提出了解決問題的辦法，并通過實(shí)踐獲得了成功。這樣，有利于此類機(jī)型的改進(jìn)與完善，保證了臺方的安全播出。

關(guān)鍵詞：降功率；放大區(qū)與飽和區(qū)；場效應(yīng)管BLF278/BLF177的參數(shù)

1 發(fā)現(xiàn)問題

全固態(tài)調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射機(jī)具有電聲指標(biāo)良好，運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)。我臺購買了一部FM502S—Ⅱ（5kWFM）型發(fā)射機(jī)，在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有降功率現(xiàn)象， 剛開機(jī)時輸出功率為5.2kW，電流為75A×2=150A（2個48V開關(guān)電源均流工作），運(yùn)行半小時后，功率降到3.6kW，電流為60A×2=120A 。分析認(rèn)為可能有以下幾個方面的原因 ：

1.分配器與合成器系統(tǒng)

2.濾波器系統(tǒng)

3.環(huán)境溫度與功放管自身溫升問題

4.前級功放

2 分析問題

1. 對于分配器與合成器系統(tǒng)，用DS7631A網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測量，各輸入和輸出端口阻抗正常（50+j0），匹配完好。隔離度（≥26dB）、插損（≤0.15dB）和駐波比（≤1.1）都符合要求。

2. 濾波器系統(tǒng)，其濾波器采用三節(jié)低通電路，保證對二次和三次有足夠衰減。用DS7631A網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測量，插損（≤0.15dB）和駐波比（≤1. 1） 及高次諧波抑制（≤-55dB）， 都符合要求，并且內(nèi)部安裝緊固，工作時也不發(fā)熱，故沒有問題。

3. 環(huán)境溫度與功放管自身溫升問題，由于機(jī)房有空調(diào)，環(huán)境溫度始終在22℃左右，機(jī)器本身風(fēng)量正常，散熱良好，況且場效應(yīng)管溫度結(jié)問題是其共有問題，不會有大的影響。

4. 由于前3個部分都正常，故將重點(diǎn)放在前級功放上。經(jīng)仔細(xì)觀察，剛開機(jī)時，前級輸出功率指示為100W，幾分鐘后輸出功率會下降，半小時后，會降到80W左右，故認(rèn)為是前級功放的問題。

3 解決問題

1. 對前級功放的分析

a. 5kWFM的框圖為：

前級功放的輸出功率經(jīng)四分配器分配后，將四路射頻信號送到末級功放。當(dāng)前級功放輸出功率降低時，送入四個末級功放的射頻信號將減小，導(dǎo)致末級功放四路激勵信號降低，所以經(jīng)合成器合成后輸出功率降低。

b. 場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)與工作區(qū)

此機(jī)型前級功放采用場效應(yīng)管BLF278作為放大管。 場效應(yīng)管多采用N溝道增強(qiáng)型的V—MOSFET管，其特點(diǎn)是利用嚴(yán)格控制擴(kuò)散結(jié)深的方法來控制溝道長度，以提高它的高頻特性。其采用共源連接方式，其源極與襯底連接并接地。電路如圖3-1（b）所示，與之相對應(yīng)的輸出特性曲線如圖3-1（c）所示。

從圖3-1（c）可以看出，其分三個工作區(qū)，分別是：1放大區(qū) 2飽和區(qū) 3截止區(qū) 。

c. 場效應(yīng)管BLF278的參數(shù)

從參數(shù)表可以看出，在調(diào)頻段，當(dāng)輸出功率為300W時。其增益Gp和效率η才達(dá)到額定值，即工作狀態(tài)在飽和區(qū)。否則就會工作在放大區(qū)，狀態(tài)不穩(wěn)定。

d. 場效應(yīng)管BLF177的參數(shù)

由于前級功放只需100W左右的功率，用BLF278時，就會工作在放大區(qū)，狀態(tài)不穩(wěn)定，故想到用BLF177，其參數(shù)為：

從參數(shù)表可以看出，在調(diào)頻段，輸出功率為100W左右時，工作狀態(tài)在飽和區(qū)，狀態(tài)穩(wěn)定。

2. 對前級功放的改進(jìn)

a. 用BLF177替換BLF278

由圖3—1（c）和BLF278/BLF177的參數(shù)表可以看出，前級功放的輸出功率在100W左右時，BLF278工作在放大區(qū)，狀態(tài)不穩(wěn)定會降功率。而BLF177則工作在飽和區(qū)，狀態(tài)穩(wěn)定，不會出現(xiàn)降功率現(xiàn)象。這樣，用BLF177替換BLF278就順理成章。

b. BLF177的電路圖

BLF177放大電路常用電路圖如下：

c. 實(shí)踐成功

將前級中原來所用的BLF278功率放大器改為圖3—2電路所示的BLF177功率放大器，重新調(diào)試后再開功率，由于前級工作在飽和區(qū)，狀態(tài)穩(wěn)定，輸出功率也穩(wěn)定，使得整機(jī)輸出功率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。整機(jī)開滿功率后，前級輸出功率在100W左右，連續(xù)工作24小時再無降功率現(xiàn)象。整機(jī)電流為75×2=150A，整機(jī)輸出功率指示始終是5.2kW，達(dá)到了“滿功率”運(yùn)行的要求。至此，對此機(jī)型的改進(jìn)取得了成功。

4 結(jié)束語

1. 從場效應(yīng)管BLF278/BLF177的輸出功率大小和工作狀態(tài)著手，分析了出現(xiàn)問題的原因。為此類調(diào)頻機(jī)提出了一個解決問題的辦法，值得推廣。

2. 從維護(hù)的角度講，善于觀察、分析和改進(jìn)，將會使機(jī)器更加穩(wěn)定可靠。

3. 此機(jī)型若增加AGC（功率控制）功能，就更完善了。

參考文獻(xiàn)

《調(diào)頻立體聲廣播發(fā)射技術(shù)》黃如風(fēng) 著 浙江大學(xué)出版社