2kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射功率影響因素與解決對策

吳小渝

（作者單位：四川省新聞出版廣電局五一0臺）

2kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射功率影響因素與解決對策

吳小渝

（作者單位：四川省新聞出版廣電局五一0臺）

2kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)主要用于廣播播音方面，播音時間一般較長，在各個廣播電臺之間的信號轉(zhuǎn)播中有著重要的作用，為相關(guān)領(lǐng)域的工作程序簡化、工作效率和質(zhì)量的提升做出了貢獻(xiàn)。然而在實際應(yīng)用過程中，容易由于2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)自身發(fā)射功率的影響使信號的正常傳輸不能夠正常進(jìn)行，阻礙了廣播電臺的正常運行。本文通過分析2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射功率的相關(guān)影響因素提出相應(yīng)的解決對策，以期加強(qiáng)對這一設(shè)備的認(rèn)識。

2kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射；發(fā)射機(jī)功率；影響因素；對策研究

作為一種發(fā)射短波無線電信號的設(shè)備，2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域有：抵押數(shù)據(jù)通信、電報、電話及廣播等。在廣播信號電子信息通訊中的應(yīng)用最為普遍，主要通過短波的方式傳遞信號，簡化了較多相關(guān)領(lǐng)域的較為復(fù)雜的工作流程，給眾多行業(yè)發(fā)展提供了便利。目前，由于技術(shù)等原因，人們掌控2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)的能力并不足以完全發(fā)揮其作用。以廣播通訊為例，其使用PSM技術(shù)控制并調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)的電壓，然而PAM功率模塊中，濾波電解質(zhì)的電容容易降低，導(dǎo)致了整體的輸出電壓降低，進(jìn)而減弱了發(fā)射機(jī)的功率，直接影響2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)的運行。由此可見，需要針對2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)的功率問題進(jìn)行研究并討論相應(yīng)的對策。本文基于對2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)設(shè)備的了解，分析2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率的影響因素，探討如何解決2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率降低問題的對策。

1 2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)設(shè)備概述

一般說來，2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)的優(yōu)勢較為明顯：質(zhì)量輕、易操作、便攜且涉及較為人性化，因此，大大提升了相關(guān)工作效率。2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)具有多個組成構(gòu)建，如自動調(diào)諧裝置、頻率預(yù)置、過荷保護(hù)裝置、電控邏輯裝置、開關(guān)電源、接口電源以及激勵器等。開關(guān)電源的主要功能就是提供發(fā)射機(jī)正常運轉(zhuǎn)的電力，同時還具有警示作用，在高溫高壓的情況下及時進(jìn)行預(yù)警，防止設(shè)備故障產(chǎn)生所造成的較大損失。頻率產(chǎn)生過程中，激勵器內(nèi)部生成調(diào)制信號，同時將信號輸送到下一個信號單位，是信號發(fā)射的源頭。

對比發(fā)射機(jī)的功率模塊和控制板更換前后狀況可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)射機(jī)的直流屏壓出現(xiàn)顯著不足，這種現(xiàn)象就是由于2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率模塊的輸出電壓變化所產(chǎn)生的。現(xiàn)階段，主要解決辦法是使用PSM技術(shù)對電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，但這容易造成設(shè)備長期處于高負(fù)荷狀態(tài)，濾波電解電容也漸漸變小，最后產(chǎn)生電容容量不足的情況，直接影響發(fā)射機(jī)設(shè)備的使用，降低了發(fā)射效率。針對廣播電臺長期處于高負(fù)荷運轉(zhuǎn)的2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率降低問題，分析2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率影響因素、明確2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率降低的影響因素能夠提升發(fā)射機(jī)的運行性能，解決發(fā)射機(jī)設(shè)備的功率減小問題。

2 2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射功率的相關(guān)影響因素

2.1 電路問題對2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射功率的影響

2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)的功率模塊由兩條光纜組成，其主要功能是合理控制功能模塊，其中一條為控制光纜，另一條為傳輸信息光纜。工作方式為：第一條通過循環(huán)調(diào)制器的判斷對信息指令執(zhí)行合與段的命令；第二條則用來傳遞功率模塊正常運行與否的信息。當(dāng)開關(guān)狀態(tài)下，更容易準(zhǔn)確地通過電路檢測判斷功率模塊的運行情況。依據(jù)前人的觀測結(jié)果，外電壓偏低或者偏高的情況下會導(dǎo)致功率模塊整體輸出電壓伴隨其變化進(jìn)行降低或者增加，換言之，基準(zhǔn)電壓將隨著外電電壓的浮動而發(fā)生變化；同時，電路脈沖頻率也隨之發(fā)生降低或者上升性變化，此時脈沖電壓的平均值產(chǎn)生變化。因為電源所發(fā)出的信號都是直流信號（控制載波），在外電壓改變的情況下，直流信號并不會變化。少合PSM功率模塊可能導(dǎo)致外電電壓偏高，而多合PSM功率模塊則會導(dǎo)致外電電壓偏低，發(fā)射機(jī)高末屏可以自動調(diào)節(jié)或者直接調(diào)節(jié)接近額定值。

2.2 柵極電阻對2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射功率的影響

PSM2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)的重要組成部分就是IGBT組成電子開關(guān)，其主要由2個晶體管串聯(lián)而成，具有2個端口，分別用來輸出和輸入，其中輸出端的作用與開關(guān)晶體管一致，輸入端則有保護(hù)晶體管的作用。正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)的開關(guān)晶體管利用開關(guān)疏通IGBT。一般情況下，IGB保護(hù)晶體管的狀態(tài)一致處于閉合形態(tài)，由此可見，人們?nèi)菀自? kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)運營的過程中忽略柵極電阻的作用。IGBT可以在PSM功率正常運行的狀態(tài)下影響其輸出電壓，IGBT干擾功率模塊的輸出電壓主要通過柵極電容再充電過程中柵極電阻所產(chǎn)生的影響進(jìn)行。因此，柵極電阻能夠影響功率模塊的輸出電壓，進(jìn)而影響發(fā)射機(jī)的功率。開關(guān)動作的變化直接影響IGBT開關(guān)晶體管的輸入電容量，由于放電、充電過程不會在設(shè)備正常運轉(zhuǎn)過程中持續(xù)進(jìn)行，這一情況將會導(dǎo)致柵極電阻處于減小、增大的浮動狀態(tài)，從而影響柵極電阻的充、放電時間。綜上所述，選用適當(dāng)?shù)臇艠O電阻能夠?qū)⑵鋵敵鲭妷旱母蓴_減到最少，盡可能減少故障的發(fā)生以及故障發(fā)生后的損害。

3 2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)發(fā)射功率起伏不定的應(yīng)對措施

3.1 通過開關(guān)狀態(tài)下檢測電路排除功率模塊故障

電路檢測是發(fā)射機(jī)保養(yǎng)和及時排查故障的主要手段，通過檢測電路能夠及時檢測發(fā)射機(jī)的電路情況，檢測發(fā)射機(jī)的功率變化，減少發(fā)射機(jī)功率模塊故障。前人的研究告訴我們，電路在開關(guān)狀態(tài)下，外電電壓容易比額定電壓偏高或者偏低，此時通過電路檢測能夠及時發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)電壓問題變化問題，通過PSM功率模塊的操作及時結(jié)局基準(zhǔn)電壓浮動情況，進(jìn)而穩(wěn)定電路脈沖頻率，穩(wěn)定2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率，使發(fā)射機(jī)不至于發(fā)生電壓降低所導(dǎo)致的功率降低現(xiàn)象。此外，檢測電路能夠及時發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)各部分構(gòu)件的運行狀態(tài)和組件完整性，如前級屏電容是否發(fā)生碎裂，電路連接是否完整等，及時拆除或者更換損壞或接觸不良的元件，保證各元件用螺絲進(jìn)行穩(wěn)固接通，沒有其他電路方面的問題，并在2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)使用前進(jìn)行運轉(zhuǎn)測試，以防出現(xiàn)其他的異常情況。在2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)運行的同時及時做好檢查和調(diào)整工作，防止其他基礎(chǔ)構(gòu)件受到損毀元件的影響。

3.2 選用溫度系數(shù)小且沒有諧振的柵極電阻材料

一般說來，開關(guān)動作將改變開關(guān)晶體管內(nèi)的輸入電容，而正常工作條件下電容不需要不斷的充、放電，而柵極電流將在某種程度上產(chǎn)生變化，這對柵極電阻的充放電產(chǎn)生了一定的影響。因此，通過選取溫度系數(shù)小且沒有諧振的部分金屬類型的膜電阻作為柵極電阻，采取并聯(lián)的方式進(jìn)行連接能夠保證某一個柵極電阻故障的情況下，其他柵極電阻依然能夠正常使用，使整個系統(tǒng)的正常運行不受到一個元件的影響。此外，可以通過對柵極電阻取最大值的方法提升高功率模塊輸電電壓數(shù)值，進(jìn)而保證2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率的穩(wěn)定，解決其起伏不定的情況，促進(jìn)PSM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，通過合適柵極電阻材料的選取能夠盡可能減少柵極電阻對整個電路的影響。

4 結(jié)語

2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)功率的影響因素雖然有較多方面，本文列舉了兩項主要因素，即開關(guān)狀態(tài)下的電路問題以及IGBT的柵極電阻影響。針對這兩項主要原因，本文提出了兩個解決對策：通過開關(guān)狀態(tài)下檢測電路排除功率模塊故障以及選用溫度系數(shù)小且沒有諧振的柵極電阻材料。此外，2 kW固態(tài)短波發(fā)射機(jī)生產(chǎn)商產(chǎn)品通用性差也可能是發(fā)射機(jī)功率不穩(wěn)定的原因之一，因此，在實際運用中需要通過嚴(yán)格的檢測來判斷發(fā)射機(jī)功率變化的產(chǎn)生原因并及時排除，從而保障發(fā)射機(jī)的正常工作。

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