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对3KW全固态PDM机输出网络调整的体会
内容摘要：固态发射机已逐步代替了电子管发射机，全固态中波发射机的输出网络通常采用带通滤波器和微调网络两部分组成。输出网络阻抗的变化会引起功放桥电流的变化，从而会造成烧毁功放管。
关键字：输出网络 带通滤波 阻抗微调 调整
随着科技的不断的发展，固态发射机已逐步代替了电子管发射机。经过几年的设备更新换代，大部分发射机都已使用上了技术较为先进的DM系列数字化调幅中波发射机，只剩下为数不多的几部发射机还使用着PDM机，并且多数的PDM机仅当作备机使用，只有河北旅游文化广播还在使用一台3KW PDM机作为主用设备。在一次设备故障处理过程中，我接触到了输出网络的调整，笔者对3KW全固态PDM机输出网络调整进行了总结。
一、首先介绍下输出网络的的组成与作用
中小功率的全固态中波发射机的输出网络通常采用带通滤波器和阻抗微调网络两部分组成，如图1所示。

全固态中波发射机功放桥工作于开关状态，输出电压的波形为方波，其富里哀级数分解式为

第一项是基波，其余为奇次高次谐波，谐波中三次谐波振幅最大，其他谐波依次递减，次数越高，振幅越小。为了抑制高次谐波向外辐射，末级槽路设计了仅让基波通过的带通滤波器，但是为了保持较好的稳定性，防止负载变化影响过大，滤波器的Q值取得较低，这就使滤波器对三次谐波的抑制度不够大，为达到必要的滤波度，需要加设三次谐波陷波器。
通过带通滤波器将功率合成器的输出阻抗等效到发射机输出口的负载阻抗通常不会正好等于馈管的特性阻抗，阻抗微调网络的作用，就是把这个阻抗进一步调配到馈管特性阻抗的数值。全固态中波发射机通常采用T型或π型网络。
二、故障现象及处理过程
2010年6月4、6日1521KHz 3KW PDM机出现烧坏功放模块故障，在排查故障原因时，还发现2#、4#、6#功放模块温度较高。
造成烧毁功放的原因主要有以下几种情况：
1、天调网络失谐造成烧功放；
2、功放激励信号不稳造成烧功放；
3、发射机槽路失谐造成烧功放。
首先对天调网络进行查看。由于我台天调网络是新建的，在运行一段时间后，元器件的分布参数会有不同程度变化，从而会造成网络阻抗的变化。随后技术人员对1521KHz的天调网络阻抗进行了测量。阻抗为：(44.1～45.1)-j(2.6～3.3)Ω，实部偏离馈管特性阻抗50Ω较大。技术人员将1521KHz的网络阻抗进行了适当的调整，调整后阻抗达到技术要求，为49.8+j(0.2～0.3)Ω。但次日早班又烧毁一个功放小盒(还是6#位置)。
在同一位置功放连续损坏有以下可能：
1、高频激励信号的幅度不稳；
2、激励信号正常但由于不良；
3、功放输出变压器故障等原因。
我们将被烧坏的功放小盒修理好，对功放小盒的和输出变压器进行查看并打磨了插接件，都没有发现问题。同时针对功放小盒上部温度较高，对每个小盒内的低通滤波器的四个阻流圈上的紧固螺钉进行了紧固。通过紧固后功放模块上部温度较高的问题得到改善，但相比其他模块温度仍较高。然后用示波器在功放小盒的输入端测量功放单元上的高频激励信号的幅度大小，每个小盒的激励信号输入幅度均等(98.4VP-P)，也排出了功放激励信号不稳造成的烧功放。
由于发射机输出网络阻抗的偏离，会引起功放模块电流的变化，从而会使功放模块发热，造成烧毁功放管。对发射机的槽路阻抗进行了测量，发现槽路实部稍偏，但是虚部过大，遂对槽路进行了调整。
以下是调整前后的数据：
测试点
调整前
调整后
50Ω处
(43.4～43.9)+j(5.7～6) Ω
50-j(1～1.6)Ω
23Ω处
24.9-j19.5Ω
(23.2～23.4)-j2Ω
调整完毕后，加电试机，功率为3KW，反射0W，各功放电流均为2.5A左右。试机并加调制试机1小时后，摸温一切正常。此后未再出现此故障
三、输出网络的调整经验
对输出网络的调整方法通常分为冷调整和热调整。冷调整一般针对发射机改频或输出阻抗更改，热调整一般针对阻抗微小的变化的调整。下面介绍两种调整方法。
（一）冷调整
1、三次谐波滤波器、
断开与、的连接的铜皮，将高频电桥接至与地之间，调整使其谐振于工作频率的三次谐波（谐振时阻抗最小）。
2、T网络的调谐和调载
a. 将与、的连接恢复，、与连接断开，将高频电桥接到的输入端。
b. 在阻抗匹配接50Ω馈管阻抗的情况下，分别调整负载线圈和调谐线圈，使其读数趋于，注意在反复调整两线圈时，要求每次不超过1/4圈。
3、带通滤波器的调整
a. 连接T型网络，断开串联网络，使、并联谐振于工作频率。
b．在断开功率合成器，连接T型网络及并联网络的情况下使、串联谐振于工作频率，并改变的抽头（的接入点）使带通滤波器的输入阻抗为23Ω纯电阻。
（二）热调整
在开功率情况下，微调调谐、微调、使反射功率最小。
热调时，首先将脉宽调制脉冲占空比调整为0.48～0.5，功率应达到额定功率值。然后，再细调调谐、调载，使功率最大，电流最小为止，工作十几分钟，注意观察机器运行情况，检查模块出风是否过热。如无过热就算正常。如有过热，可再进行微调，直到出风温度最低。若脉宽调制脉冲占空比已调整为0.48～0.5，但功率始终调不到额定功率说明槽路没调正常，应重复上述调试过程，直到正常为止。