文/羅靜

1 駐波比概念

駐波比的英文全稱為Voltage Standing Wave Ratio，英文簡稱有兩種形式，第一種形式即VSWR，第二種形式即SWR，其中文全稱即電壓駐波比。

這一定義產(chǎn)生于實(shí)踐活動，即人們?yōu)榱藴?zhǔn)確檢測駐波特性、無誤測量系統(tǒng)中的駐波特性才提出的這一定義。其中，駐波產(chǎn)生的主要原因即無線通信活動執(zhí)行的過程中，存在非匹配現(xiàn)象，此時高頻能量會隨即產(chǎn)生，并迅速折回，最終結(jié)合于干擾形成駐波。其中，應(yīng)用到的計算公式主要為SWR=R/r=(1+K)/(1-K)，需要說明的是，公式中的K是反射系數(shù)的簡稱，它表示為(R-r)/(R+r)。式中R代表輸出阻抗；式中r代表輸入阻抗，當(dāng)K為零時，這時駐波比為1。從中能夠分析可知，本文介紹的駐波比即數(shù)值，通過數(shù)值分析了解天線應(yīng)用效果，以及系統(tǒng)匹配情況。當(dāng)駐波比>1時，則個別電波會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，并且電波還會發(fā)生能量變化，導(dǎo)致溫度升高；當(dāng)駐波比=1時，則電波能夠完全反射。

2 檢測電路分析

它主要包括兩方面內(nèi)容，第一方面即帶通濾波器駐波比檢測電路，第二部分即天線駐波比。兩套電路完全一樣，前者是監(jiān)視發(fā)射機(jī)的輸出負(fù)載，后者是檢測發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)與合成器內(nèi)任何地方的駐波比。DAM機(jī)駐波比檢測電路的電路原理具體分析如下：

發(fā)射機(jī)端口順利連接純組時，此時駐波數(shù)值為1，電流值和電壓值并無明顯出入，計算幅度變化值的過程中，主要借助歐姆定律完成數(shù)值計算。一旦負(fù)載阻抗明顯改變，則其他設(shè)備設(shè)置也會隨之調(diào)整，同時，相位關(guān)系也會改變，這時應(yīng)對阻抗進(jìn)行平衡處理，避免關(guān)系失衡。存在數(shù)量1～2個變化值，這時會輸出相應(yīng)電壓值。

在駐波比檢測電路中輸入同樣的電流以及電壓，準(zhǔn)確的輸入位置即初級線圈首端和尾端，如果二者取值相同，并且變壓器并無射頻電流通過，當(dāng)相位關(guān)系改變后，則電流會流通初級變壓器，此時次級線圈能夠準(zhǔn)確感知電壓的存在，最終末端會產(chǎn)生直流電壓。當(dāng)該電壓超過一定值后，比較器產(chǎn)生輸出，使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器工作，輸出一控制信號。

為消除電流、電壓取樣值之間的互相作用，初級線圈應(yīng)合理設(shè)計，最終形成統(tǒng)一的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其中，發(fā)射機(jī)工作頻率也應(yīng)合理設(shè)置，將高阻抗設(shè)置于中間值狀態(tài)。需要注意的是，詳細(xì)調(diào)節(jié)可變電容，以此促進(jìn)電感順利接入，優(yōu)化粗調(diào)效果。此外，開關(guān)S適當(dāng)調(diào)整，將其調(diào)節(jié)至地電位，在這一過程中，取樣電流尚未引入，射頻電壓至于變壓器初級端口，合理確定調(diào)整幅度，避免幅度過大或者過小，借助容性電壓分壓電路這一操作完成數(shù)值調(diào)整，同時，利用并聯(lián)L-C電路輔助完成電容調(diào)節(jié)。調(diào)諧狀態(tài)常規(guī)調(diào)節(jié)，這時全面分析電路運(yùn)行狀態(tài)，如果運(yùn)行狀態(tài)處于失衡現(xiàn)象，那么應(yīng)適當(dāng)調(diào)整相位關(guān)系以及增幅值。此時，處于“平衡”狀態(tài)，檢測器電路輸出為零。

3 DAM機(jī)駐波比故障邏輯電路框圖

DAM發(fā)射機(jī)的駐波比故障檢測電路在發(fā)射機(jī)的輸出監(jiān)測板上，此板的電路框圖如圖1。

產(chǎn)生駐波比故障信號后，兩個相位檢波器輸出一個高電平故障信號，此信號分兩路走：一路經(jīng)阻流圈送到X2-23或X2-25，通過控制板處理后，送到顯示屏，用作天線和濾波器的零位檢測以及送至外部接口作遠(yuǎn)程檢測用；另一路送至高速差分比較器N1、N4的反向輸入端，如有故障，N1、N4的輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖剑说碗娖矫}沖信號又分兩路走：一路送給與門N2S的9，10腳，借助X3-2完成編碼版順利對接，與此同時，功放模塊應(yīng)有序關(guān)閉，適時啟動振蕩器同步電路；另一路送至N3A，N3B的輸入端，使N3的輸出端產(chǎn)生一個脈寬為15ms或18ms的低電平脈沖，控制板接收內(nèi)容的過程中，主要借助X2-17,X2-15,最后應(yīng)用控制電路對駐波比故障作進(jìn)一步處理。

4 單個和連續(xù)駐波比故障

駐波比故障發(fā)生的原因有四類：放電、瞬變信號、負(fù)載阻抗變化、元件故障等，按其時間長短可分為瞬時性和連續(xù)性兩種。前兩種原因造成的故障是瞬時的，這種情況下，反射過大是暫時的；如果是后兩種原因造成的反射功率過大，則屬連續(xù)性的駐波比故障。

圖1

4.1 單個駐波比

駐波比越限屬瞬時發(fā)生，檢測電路只輸出一個負(fù)脈沖，以后駐波不再越限。此時檢測電路輸出一個14ms的負(fù)脈沖，在該脈沖的作用下，功放關(guān)斷19ms，發(fā)射機(jī)無射頻輸出。瞬時原因消除后，功放再次啟動，顯示電路表現(xiàn)為紅燈亮0.5s，轉(zhuǎn)為綠色。單個駐波比指示為非鎖存指示。

4.2 連續(xù)駐波比

當(dāng)檢測電路捕捉到連續(xù)駐波比故障時，發(fā)射機(jī)將處于重復(fù)開關(guān)功放狀態(tài)，通過對電容的反復(fù)沖放電（充電時間大于放電時間），使電容電壓達(dá)到反相施密特觸發(fā)器的閥值，發(fā)射機(jī)將產(chǎn)生自動降功率的動作，當(dāng)天饋線失配引起連續(xù)駐波比超限時，發(fā)射機(jī)將連續(xù)降功率，由于發(fā)射功率降低，DAM機(jī)反射功率也降低，當(dāng)反射功率降到一定程度時，反射功率不再超標(biāo)，發(fā)射機(jī)停在此功率上維持播出。

到目前為止，我臺8套頻率的主機(jī)已全部采用DAM中波發(fā)射機(jī)，其特有的駐波比檢測電路保證了此種機(jī)型高效、連續(xù)的工作狀態(tài)，降低了停播率，減輕了值班員的工作負(fù)擔(dān)。因此了解DAM機(jī)駐波比故障的檢測、控制電路將對我們的日常工作大有裨益。

參考文獻(xiàn)

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