DAM全固態(tài)數(shù)字中波發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)和組成

DAM全固態(tài)數(shù)字中波發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)和組成一、DAM全固態(tài)數(shù)字中波發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)（一）集成化：全固態(tài)發(fā)射機(jī)采用了半導(dǎo)體器件，較傳統(tǒng)電子管發(fā)射機(jī)可靠性提高了45倍。發(fā)射機(jī)的各個(gè)功能由相應(yīng)的功能板完成，射頻部分由頻率合成器、緩沖放大板、預(yù)推動(dòng)放大板、推動(dòng)級(jí)放大板和末級(jí)功率合成器幾部分組成。10KW發(fā)射機(jī)末級(jí)由48塊功率放大板并聯(lián)組成，利用功率合成技術(shù)，既可以提高輸出功率，又可以在某個(gè)功放單元出故障的情況下，保證不間斷播出。音頻部分由音頻處理板、模擬輸入板、模數(shù)（D/A）轉(zhuǎn)換板和調(diào)制編碼板幾部分組成?？刂坪惋@示部分也是采用模塊化的功能板，具備完善的保護(hù)功能，當(dāng)檢測(cè)出故障存在時(shí)，根據(jù)故障種類做出相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作（停機(jī)、降功率等），同時(shí)利用發(fā)光二極管或LCD屏顯示故障狀態(tài)。（二）高效率：與電子管發(fā)射機(jī)相比，全固態(tài)發(fā)射機(jī)的效率有明顯提高，因?yàn)椴淮嬖陉帢O，簾柵極等額外的功率消耗，省去了板調(diào)所特有的調(diào)制變壓器、調(diào)制扼流圈等大型部件，在設(shè)計(jì)上采用高效率電路，使全固態(tài)發(fā)射機(jī)效率得到提高。（三）高質(zhì)量：采用數(shù)字調(diào)制方式代替舊的板極調(diào)制，場(chǎng)效應(yīng)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，熱損耗小，振幅直線特性好，由于沒(méi)有調(diào)幅變壓器，在整個(gè)音頻頻帶內(nèi)可以獲得穩(wěn)定的甲級(jí)電聲指標(biāo)。（四）數(shù)字化：DAM數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)的調(diào)制部分采用了數(shù)碼調(diào)制技術(shù)，但發(fā)射出去的信號(hào)還是模擬信號(hào)，仍屬模擬廣播的范疇。二、DAM全固態(tài)數(shù)字中波發(fā)射機(jī)的組成全固態(tài)數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)由射頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和控制顯示系統(tǒng)組成。如圖7.2.1數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)的工作原理原理論述以762廠AM103S5Ⅱ型數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)原理為參考標(biāo)準(zhǔn)。一、射頻（RF）系統(tǒng)如圖7.2.2為振蕩振蕩器推動(dòng)功率合成器射頻推動(dòng)放大器預(yù)推動(dòng)放大器緩沖放大器推動(dòng)合成母板射頻分配器推動(dòng)電源調(diào)整器功率放大器二進(jìn)制合成帶通濾波器T型匹配網(wǎng)絡(luò)輸出檢測(cè)板輸出取樣板反射功率取樣電壓駐波取樣射頻系統(tǒng)音頻處理器其模擬輸入板模數(shù)轉(zhuǎn)換板平衡600Ω音頻輸入循環(huán)調(diào)制編碼板數(shù)字音頻處理系統(tǒng)顯示板控制板控制及顯示系統(tǒng)對(duì)外接口板電源系統(tǒng)低壓部分高壓部分主功率合成主功率合成圖7.2.1數(shù)字調(diào)制中波廣播發(fā)射機(jī)原理框圖放大器A41～43）、推動(dòng)合成器（A14）、推動(dòng)電源調(diào)整板（A22）、射頻分配器（A15）、射頻功率放大器（48個(gè)RF放大器A44～A91）、功率合成器（A18～A20）、帶通濾波器和匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻輸出取樣板（A26）、射頻輸出監(jiān)測(cè)板（A27）等。RF部分由激勵(lì)器產(chǎn)生一個(gè)RF信號(hào)，經(jīng)緩沖放大器、前置放大器和射頻推動(dòng)級(jí)放大該信號(hào)到足以激勵(lì)功率放大級(jí)。功率放大級(jí)RF輸出經(jīng)合成后，送給一個(gè)圖圖7.2.2射頻信號(hào)流程框圖包含帶通濾波器的輸出網(wǎng)絡(luò)，并送到一個(gè)50Ω（或75Ω、230Ω）RF輸出端。匹配網(wǎng)絡(luò)可以很方便地匹配50Ω（或75Ω、230Ω）左右的負(fù)載。（一）振蕩器RF信號(hào)是由振蕩器產(chǎn)生的。該振蕩器為頻率合成式振蕩器。它由溫補(bǔ)振蕩器、壓控振蕩器、鑒相器、分頻器、放大器、外部RF信號(hào)放大器、信號(hào)自動(dòng)切換電路等組成。振蕩器的輸出饋送到緩沖放大器。在振蕩器電路中有一個(gè)外激勵(lì)信號(hào)（同步激勵(lì)信號(hào)）輸入接口電路，它可將外來(lái)信號(hào)放大整形后作為機(jī)器的射頻激勵(lì)信號(hào)。本電路還有一個(gè)主要功能就是主、備激勵(lì)信號(hào)自動(dòng)切換功能。它是將外來(lái)信號(hào)做為主信號(hào)，本機(jī)振蕩信號(hào)做為備用信號(hào)。來(lái)自低壓電源供電的＋22VDC通過(guò)F1輸入，經(jīng)相應(yīng)的穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后輸出＋12V、＋9V、+5V直流電，為振蕩器各部分提供電源。（二）緩沖放大器插入式緩沖放大器對(duì)振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大。它包括3個(gè)放大級(jí)，第一級(jí)由一塊DS0026MOS時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)集成電路的一半組成，將來(lái)自振蕩板的4～4.5Vpp的TTL方波信號(hào)放大到幅度接近15Vpp，方波信號(hào)經(jīng)限流電阻R4去驅(qū)動(dòng)第二級(jí)放大器；由V1和V2組成的第二級(jí)放大器工作于高效的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)下V1和V2發(fā)射極的輸出在地和電源電壓之間切換。輸出的方波信號(hào)經(jīng)C2、L1、R5組成的寬帶耦合網(wǎng)絡(luò)耦合到T1初級(jí)繞組，緩沖放大板上第一、第二級(jí)放大器的供電取自經(jīng)齊納穩(wěn)壓管VD5穩(wěn)壓后的+15V電源；第三級(jí)射頻放大器由兩只功放CMOS場(chǎng)效應(yīng)管（V3和V4）組成。由T1變換出的兩個(gè)激勵(lì)信號(hào)成180O的相位差，輸出信號(hào)是在地和+30V之間跳變的載頻方波信號(hào)，經(jīng)寬帶耦合網(wǎng)絡(luò)（C3、L2、Cll）和電阻網(wǎng)絡(luò)耦合到前置驅(qū)動(dòng)板（A40）的輸入端。來(lái)自低壓電源+30VDC經(jīng)推動(dòng)合成器母板（A14）上的三只并聯(lián)82Ω限流電阻，再通過(guò)印制板插座接到緩沖放大板上的熔斷絲F3（1A）給緩沖放大板供電。同時(shí)前置推動(dòng)板（A40）的電源也是通過(guò)緩沖放大板上的熔斷絲F1（2A）和F2（2A）供給的。因此一旦緩沖放大板抽出后就無(wú)電源送往前置推動(dòng)板。當(dāng)熔斷絲F1、F2或F3開(kāi)路時(shí)。對(duì)應(yīng)的VD1、VD2或VD3就會(huì)點(diǎn)亮，通過(guò)機(jī)箱正面中間門上的LED顯示孔可觀察到。（三）前置放大器本機(jī)共使用52塊射頻放大器模塊。其中1塊用于前置放大器，3塊用于射頻推動(dòng)級(jí)，其余48塊用于射頻功率放大器。它由四只場(chǎng)效應(yīng)管（IRF350）組成丁類橋式開(kāi)關(guān)放大器。前置放大器輸出的方波信號(hào)經(jīng)分配后得到6路正弦波的射頻信號(hào)作為射頻推動(dòng)級(jí)的輸入信號(hào)。前置放大器板只用了一個(gè)半橋工作，母板上的S1是A、B半橋的選擇開(kāi)關(guān)。前置放大的射頻輸出經(jīng)過(guò)串聯(lián)調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)（L1和母板上的C3、C4、C5）送到驅(qū)動(dòng)信號(hào)分配電路的輸入端，（L1位于機(jī)箱的頂部）。調(diào)諧L1和C3、C4、C5可使射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大。前置放大板的電源電壓是由母板上的X15選擇，當(dāng)X15的13連通時(shí)。選擇+30VDC供電，當(dāng)X15的12連通時(shí)，選擇+30～+60VDC供電，實(shí)際電壓可調(diào)節(jié)R1選定（R1位于機(jī)箱正面中間內(nèi)機(jī)箱頂部）。（四）射頻推動(dòng)級(jí)射頻推動(dòng)級(jí)包括3塊RF放大器模塊，它們分別將前置放大器經(jīng)射頻分配器分配后的6路射頻信號(hào)放大后，在推動(dòng)合成器上進(jìn)行功率合成輸出。其中兩塊RF放大器模塊用來(lái)作為固定放大，另一塊工作在可變放大狀態(tài)下。兩塊固定放大模塊的工作電壓為+115VDC，可變放大模塊的工作電壓由推動(dòng)穩(wěn)壓器供給電源。所有的放大器模塊都工作在“開(kāi)/關(guān)”狀態(tài)下。推動(dòng)器1（A43）的功率放大板安裝在推動(dòng)器合成母板的X9中，以全橋方式工作，電源電壓由推動(dòng)電源調(diào)壓板自動(dòng)調(diào)整分別供電的。當(dāng)發(fā)射機(jī)功放模塊發(fā)生損壞時(shí)，多數(shù)的CMOS管將擊穿，造成極間短路，這會(huì)加重推動(dòng)負(fù)荷，引起推動(dòng)電平下降。還有市電發(fā)生波動(dòng)時(shí)也會(huì)引起推動(dòng)電平的波動(dòng)。這時(shí)驅(qū)動(dòng)器1A和1B的電源電壓會(huì)相繼升高或降低以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償推動(dòng)負(fù)荷變化，從而獲得穩(wěn)定的射頻推動(dòng)信號(hào)電平。驅(qū)動(dòng)器2（A41）和驅(qū)動(dòng)器3（A42）的功率放大板分別安裝在X7、X8插座中，它們也是以全橋方式工作。它們的電源直接取自發(fā)射機(jī)的非穩(wěn)壓+115VDC經(jīng)推動(dòng)電源調(diào)壓板供電。（五）推動(dòng)合成器推動(dòng)合成器（A14）的作用是將射頻推動(dòng)級(jí)中3塊放大器模塊輸出的信號(hào)合成后，作為射頻分配器的輸入信號(hào)。推動(dòng)合成器母板位于中間機(jī)箱的后面上部，打開(kāi)發(fā)射機(jī)后門板（中間）從后面可接觸到推動(dòng)合成器母板。除了用于調(diào)諧頻率的可變電感器（L1、L2）安裝在機(jī)箱頂部之外，母板上包括了驅(qū)動(dòng)合成器所有的無(wú)源器件。每個(gè)推動(dòng)器的輸出接入一阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，匹配網(wǎng)絡(luò)由可調(diào)電感、一個(gè)由頻率決定的電容（FD）和合成變壓器（T7、T10、T11）初級(jí)串聯(lián)構(gòu)成。調(diào)整L2或用J31、J32調(diào)節(jié)電感抽頭，可使輸出網(wǎng)絡(luò)諧振于工作頻率。調(diào)節(jié)合成變壓器初級(jí)抽頭的X17X22，可調(diào)整三個(gè)合成變壓器輸出的電壓比。推動(dòng)合成器的次級(jí)是一根穿過(guò)三個(gè)合成變壓器磁環(huán)中心的銅棒。銅棒下端與推動(dòng)合成器母板上的通地點(diǎn)銅排固定，上端則與推動(dòng)功率分配板中央孔聯(lián)接。合成器將來(lái)自功率推動(dòng)器各部分的射頻推動(dòng)電壓疊加起來(lái)，輸出到推動(dòng)功率分配板（A15）。發(fā)射機(jī)的射頻功率合成器的次級(jí)銅捧從下面穿過(guò)這兩個(gè)變壓器磁環(huán)的中心與推動(dòng)合成母板的通地銅排連接固定。T8提供一個(gè)射頻功率合成器電流取樣信號(hào)送至輸出監(jiān)測(cè)扳（A27）上的電壓駐波比檢測(cè)電路中。由于射頻推動(dòng)合成母板上所有功率放大板均為長(zhǎng)期工作狀態(tài)，不需要經(jīng)常切換，板上的VD7將低壓電源送來(lái)的8V穩(wěn)壓成4.7V直流電源，作為這些模塊的直流偏置，使它們處于長(zhǎng)期工作狀態(tài)。（六）推動(dòng)電源調(diào)整板A22推動(dòng)電源調(diào)整板用于提供一組固定的（+115VDC）和二組電壓自動(dòng)調(diào)整（0～+110VDC）電源電壓，作為推動(dòng)放大級(jí)（A41～A43）的電源，使得推動(dòng)功率放大級(jí)始終能輸出一個(gè)穩(wěn)定的、幅度適宜的射頻推動(dòng)電壓。（七）射頻分配器它的作用是將推動(dòng)合成器輸出的射頻信號(hào)平均分成96路射頻信號(hào)，作為射頻功率放大器中48塊RF放大板的輸入信號(hào)（每塊板兩路信號(hào)）。推動(dòng)合成器將推動(dòng)合成器母板上三個(gè)功率放大板輸出的RF信號(hào)功率合成后又經(jīng)驅(qū)動(dòng)分配變壓器轉(zhuǎn)換,在射頻分配板上可得到低阻抗，輸出幅度約30VPP的RF驅(qū)動(dòng)電壓。以分配板中心為圓心的圓周上均勻分布著12只20芯插座，每個(gè)插座通過(guò)8根RF同軸電纜與功率合成器母板連接。其96根電纜推動(dòng)48塊功率放大板，依次連接到每塊功率合成母板上的X17、X18、X19和X20上。必須確保所有96根驅(qū)動(dòng)電纜等長(zhǎng)，以使所有功放板上的射頻推動(dòng)信號(hào)等幅同相。（八）射頻功率放大級(jí)在本機(jī)器中共用了52個(gè)完全相同RF功率放大板。其中用作前置推動(dòng)級(jí)（A40）和推動(dòng)放大級(jí)（A41～A43）的四塊功率放大器是插在推動(dòng)合成器母板（A14）的插座中。其余的48塊RF功率放大板（A44～A91）則分別插在一塊二進(jìn)制射頻功率合成母板（A18）和二塊主功率射頻功率合成母板（A19、A20）的插座里。所有功率放大板的結(jié)構(gòu)工作特性是一樣的，具有完全的互換性，每塊功率放大板可用于上述應(yīng)用的任一位置，對(duì)發(fā)射機(jī)的性能幾乎毫無(wú)影響。RF放大器上另有附加的兩個(gè)LED指示燈，每個(gè)RF放大器都配有兩個(gè)保險(xiǎn)絲。如果一個(gè)放大器有故障引起保險(xiǎn)絲熔斷開(kāi)路，LED發(fā)光管將指示開(kāi)路保險(xiǎn)絲的位置，同時(shí)RF放大器中的故障檢測(cè)電路將該故障信號(hào)送給調(diào)制編碼板，當(dāng)調(diào)制編碼板收到故障信號(hào)后，將該放大器置于退出（閑置）狀態(tài)，用后面的放大器替換它。（九）功率合成器射頻功率放大器中的48路RF放大器模塊的輸出信號(hào)是在功率合成器上進(jìn)行電壓合成的。它是一個(gè)射頻功率合成變壓器。其初級(jí)線圈就是各塊功率放大器的輸出線圈，次級(jí)是用一根銅棒穿過(guò)各塊功率放大器輸出線圈的磁芯來(lái)耦合的，負(fù)載阻抗為4Ω。射頻功率合成板的作用是將各功率放大板輸出的射頻電壓疊加成一個(gè)總的射頻輸出電壓。在三塊功率合成母板的背面裝有48只磁環(huán)功率合成變壓器，垂直的排成一排。一根直徑20毫米粗的銅桿貫穿于所有的合成變壓器的中央，作為合成變壓器的公共次級(jí)。銅桿的上端穿過(guò)推動(dòng)合成器母板上的T8、T9與通地點(diǎn)銅排固定，銅桿的下端作為射頻功率合成板的輸出端與網(wǎng)絡(luò)柜連接?？偟纳漕l功率輸出出現(xiàn)在合成板下端的網(wǎng)絡(luò)柜輸入端上，阻抗約為4歐姆。通常發(fā)射機(jī)射頻輸出功率是10kW，這時(shí)功放電源的電流約為50安培。（十）輸出網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機(jī)的輸出網(wǎng)絡(luò)由二階帶通網(wǎng)絡(luò)與T型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)兩部分構(gòu)成。帶通濾波器的作用是濾除掉由RF放大器產(chǎn)生的多余的“臺(tái)階”和不希望輸出的頻率來(lái)完成D/A變換。它的另一個(gè)作用是將合成器的輸出4Ω阻抗匹配到50Ω（75Ω、230Ω）。T形輸出網(wǎng)絡(luò)用于發(fā)射機(jī)和天線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)匹配。它有“調(diào)諧”和“負(fù)載”兩個(gè)調(diào)整線圈來(lái)完成匹配，同時(shí)來(lái)衰減諧波。（十一）射頻輸出取樣板射頻輸出取樣板（A26）用于電壓駐波比故障相位檢測(cè)和射頻功率指示定向耦合器的射頻電流取樣和電壓取樣。電壓駐波比檢測(cè)的電流和電壓取樣：電壓駐波比檢測(cè)包括天線電壓駐波比相位檢測(cè)和帶通濾波器電壓駐波比相位檢測(cè)。位于電路板下面的磁環(huán)繞組T1用于射頻輸出電流取樣，50Ω點(diǎn)處的射頻電流從T1磁環(huán)繞組的中心流過(guò)，繞組兩端并聯(lián)電阻R1、R2作為負(fù)載，并將繞組中的電流取樣轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷喝虞敵?。射頻功率指示定向耦合器：RF功率指示用于測(cè)量發(fā)射機(jī)的射頻入射功率和由負(fù)載不匹配性而產(chǎn)生的反射功率，因此它也需要兩組電流和電壓取樣。位于電路板上面的磁環(huán)繞組T2是定向耦合器的電流取樣元件，電阻R3～R6連接在磁環(huán)繞組兩端，接成電阻串聯(lián)中點(diǎn)接地形式。這樣既能將電流取樣轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷喝?，同時(shí)又能在繞組兩端獲得相位差成180O的電流取樣信號(hào)。由電容分壓器C5、C6得到的電壓取樣和T2的非同名端（180O相位差）電流取樣信號(hào)用于射頻入射功率測(cè)量。而C7、C8的電壓取樣和T2同名端（同相位）電流取樣信號(hào)用于射頻反射功率測(cè)量。（十二）射頻輸出監(jiān)測(cè)板 射頻輸出監(jiān)測(cè)板是用于監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)射頻通道輸出的一塊綜合性檢測(cè)控制電路，包含了天線和帶通濾波器的電壓駐波比檢測(cè)和功放關(guān)斷控制、射頻入/反射功率測(cè)量、音頻包絡(luò)檢波、射頻包絡(luò)監(jiān)測(cè)取樣電平等諸多功能，是發(fā)射機(jī)能以高性能指標(biāo)、高可靠性運(yùn)行的重要保證。因此，發(fā)射機(jī)在每次上低壓時(shí)，電路將自動(dòng)進(jìn)行自我檢測(cè)。輸出監(jiān)測(cè)板安裝在機(jī)箱中間（前）門內(nèi)左側(cè)的最上面。天線電壓駐波比相位檢波器：天線電壓駐波比相位檢波器也可稱為“負(fù)載相位檢波器”。當(dāng)發(fā)射機(jī)的匹配網(wǎng)絡(luò)與天線系統(tǒng)調(diào)整得正確時(shí)，位于輸出取樣板A26處的阻抗應(yīng)是50＋j0Ω，電壓和電流是同相位的。當(dāng)匹配網(wǎng)絡(luò)或天線系統(tǒng)阻抗發(fā)生變化，或產(chǎn)生電弧時(shí)，電壓和電流的相位關(guān)系就會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生電壓駐波比故障。帶通濾波器電壓駐波比相位檢波器：帶通濾波器電壓駐波比相位檢波器也稱為“網(wǎng)絡(luò)相位檢波器”或“輸出網(wǎng)絡(luò)電壓駐波比相位檢波器”，它由相位檢測(cè)變壓器T3及相關(guān)的初級(jí)諧振回路元件和電流電壓取樣幅度和相位調(diào)整器組成。其結(jié)構(gòu)、工作原理與調(diào)整方法和天線電壓駐波比相位檢波器是相同的。電壓駐波比判斷電路：嚴(yán)重的電壓駐波比故障能損壞功放模塊和發(fā)射機(jī)其它元器件，所以一旦檢測(cè)出電壓駐波比故障大于設(shè)定值時(shí)必須立即關(guān)閉所有功放模塊，并啟動(dòng)振蕩同步電路避免損壞功放，同時(shí)向控制電路發(fā)出故障指示信號(hào)以對(duì)電壓駐波比故障作進(jìn)一步處理。輸出監(jiān)測(cè)板僅使用+5V和5V兩組電源。來(lái)自低壓電源的±8VDC從X66、X67和X61、X62輸入。經(jīng)穩(wěn)壓器N5、N6穩(wěn)壓成±5V電源?！?V電源的輸入端各接有一個(gè)0.5A熔斷絲F1和F2。當(dāng)穩(wěn)壓電源發(fā)生故障時(shí)X221和X219由原來(lái)的高電平變成低電平，并分別送往控制板去驅(qū)動(dòng)故障處理電路和故障顯示電路。二、數(shù)字音頻處理系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的數(shù)字音頻處理系統(tǒng)主要由音頻處理器板、模擬輸入板、模數(shù)轉(zhuǎn)換器板、循環(huán)調(diào)制編碼板、直流穩(wěn)壓電源板等組成。這部分的作用是將外來(lái)的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。這個(gè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理或“編碼”，去控制RF放大器，即相應(yīng)的“數(shù)字幅度調(diào)制”。如圖7.2.3由音頻處理器板將輸入的600Ω平衡音頻信號(hào)加以處理（主要完成音頻限幅）后送入模擬輸入板，經(jīng)過(guò)模擬輸入板將壓縮（限幅）后的音頻信號(hào)進(jìn)一步處理，將一個(gè)含有直流分量的音頻信號(hào)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換板（直流分量決定發(fā)射機(jī)的載波功率，音頻分量用于調(diào)制發(fā)射機(jī)）和直流穩(wěn)壓電源（B電源）板。該信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后形成一個(gè)12位的數(shù)字音頻信號(hào)并經(jīng)調(diào)制編碼板編碼后產(chǎn)生48個(gè)功放的開(kāi)關(guān)信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換板還產(chǎn)生一個(gè)大臺(tái)階同步信號(hào)去控制模擬輸入板上的抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，使系統(tǒng)的噪聲最小。音頻音頻處理板音頻信號(hào)600Ω平衡模擬輸入板功率控制電源采樣關(guān)功放音頻+直流+抖動(dòng)大臺(tái)階同步信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換板調(diào)制編碼版直流穩(wěn)壓板音頻+直流音頻解調(diào)信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換出錯(cuò)12bit信號(hào)數(shù)據(jù)選通信號(hào)數(shù)據(jù)清零信號(hào)B電源輸出檢測(cè)關(guān)功放控制板關(guān)功放48個(gè)功放開(kāi)關(guān)信號(hào)OK信號(hào)電纜聯(lián)鎖信號(hào)圖7.2.3數(shù)字音頻處理系統(tǒng)方框圖（一）音頻處理器板音頻處理器板是將音頻信號(hào)在小于0dB時(shí)放大，而超過(guò)0dB時(shí)，使音頻輸出恒定。恒定后的音頻信號(hào)經(jīng)音頻輸出調(diào)整電位器調(diào)整后，作為模擬輸入板的音頻（600Ω平衡）輸入信號(hào)。該電路由音頻阻抗變換器、壓縮器、窗口比較器、線性檢波器、音頻放大器、低通濾波器和輸出阻抗變換器等幾部分組成。（二）模擬輸入板（A35）音頻信號(hào)由音頻處理器送到模擬輸入板上，經(jīng)低通濾波和阻抗變換后與一個(gè)負(fù)直流信號(hào)相加而產(chǎn)生一個(gè)“音頻+直流”信號(hào)。其中音頻幅度決定調(diào)制電平,而直流電平的大小決定發(fā)射機(jī)的載波功率。在模擬輸入板上有一個(gè)數(shù)控衰減器，它接收來(lái)自控制板的BCD碼，而組成功率因子為“0.000”到“0.999”的編碼，以此來(lái)調(diào)節(jié)載波功率的大小。該板上還有一套音頻優(yōu)化電路。它是一個(gè)72KHz的三角波振蕩電路，受變化的大臺(tái)階信號(hào)同步，將它疊加在“音頻+直流”上能使低電平信號(hào)有更高的分辯率。這個(gè)頻率高于音頻范圍而剛好能被輸出網(wǎng)絡(luò)的帶通濾波器衰減掉。但它的頻率和幅度不能太高。用了這種輔助數(shù)字增長(zhǎng)技術(shù)，能使數(shù)字音頻信息達(dá)到13～14比特。模擬輸入板上還有一些附加措施，如：用“音頻+直流”這個(gè)信號(hào)來(lái)調(diào)制一套B電源，以改善大電流條件下開(kāi)關(guān)管的開(kāi)/關(guān)速度；以及為彌補(bǔ)饋線的功率損耗而設(shè)置的最大功率電平調(diào)整等。（三）A/D轉(zhuǎn)換板來(lái)自模擬輸入的“音頻+直流”信號(hào)由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器變換為一個(gè)12位的數(shù)字字節(jié)。經(jīng)過(guò)調(diào)制編碼板處理的數(shù)字信號(hào)，它被用來(lái)控制獨(dú)立的RF放大模塊的開(kāi)/關(guān)。功率放大級(jí)作用相當(dāng)于一個(gè)數(shù)/模變換器，它產(chǎn)生一個(gè)高功率的調(diào)幅RF輸出信號(hào)?！耙纛l+直流”的直流部分可以通過(guò)前面板的“升、降”功率按鈕來(lái)控制放大模塊的開(kāi)/關(guān)，音頻信號(hào)被附加到直流上。模/數(shù)變換處理過(guò)程包括：由一個(gè)高速采樣電路將時(shí)間分為相等的時(shí)間間隔；在每一個(gè)時(shí)間間隔里采樣并記錄模擬信號(hào)的幅度；對(duì)于每次所記錄的采樣，轉(zhuǎn)換出一個(gè)代表采樣的模擬信號(hào)幅度的12位數(shù)字字節(jié)。（四）調(diào)制編碼板調(diào)制編碼板是通過(guò)射頻電纜將12位數(shù)字音頻信息變換為控制功率放大級(jí)中的RF放大器模塊“開(kāi)/關(guān)”的控制信號(hào)，使發(fā)射機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的載波和調(diào)制電平。受調(diào)制編碼器控制的射頻功放共有48只,其中42只被稱作“大臺(tái)階”功放，每個(gè)“大臺(tái)階”功放提供相等的電壓輸出供給功率合成器，還有6只被稱作“小臺(tái)階”功放，分別提供“大臺(tái)階”功放輸出電壓的1/2、1/4、1/8、1/16、1/32和1/64。A/D轉(zhuǎn)換器輸出的前6位碼為42只“大臺(tái)階”功放的控制信號(hào)，這6位碼對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)即為開(kāi)通的“大臺(tái)階”功放模塊的數(shù)量?！靶∨_(tái)階”功放由A/D轉(zhuǎn)換器輸出的后6位經(jīng)存貯器直接控制。調(diào)制編碼器板的其它輸入還有來(lái)自輸出監(jiān)測(cè)板的功放（PA）關(guān)閉信號(hào)。調(diào)制編碼器板的供電電源來(lái)自直流穩(wěn)壓器。當(dāng)檢測(cè)到VSWR過(guò)高時(shí)，“PA關(guān)閉”信號(hào)立即關(guān)閉功放控制信號(hào)，以完成對(duì)RF放大模塊的保護(hù)。只要VSWR存在，關(guān)閉信號(hào)就存在，一旦VSWR消失，發(fā)射機(jī)將返回到正常的工作狀態(tài)。（五）調(diào)制B電源它的作用是通過(guò)控制功放模塊的開(kāi)/關(guān)時(shí)間來(lái)減少低噪聲輸出。開(kāi)/關(guān)時(shí)間由工作的模塊數(shù)而定，在低功率電平上（包括調(diào)制負(fù)峰）只有幾個(gè)“大臺(tái)階”導(dǎo)通時(shí)，每個(gè)功放負(fù)載很輕。當(dāng)有更多的模塊加入工作時(shí)，模塊的負(fù)載電流變大，因而必需使所需的開(kāi)/關(guān)時(shí)間變快；在高功率電平上，模塊的開(kāi)通與關(guān)閉對(duì)負(fù)載電流影響變小，因而開(kāi)/關(guān)時(shí)間應(yīng)稍緩。為減少噪聲輸出，B電壓要隨著輸出增加而更負(fù)，它隨“音頻+直流”信號(hào)作非線性變化。在10kW、M＝1時(shí)，B電壓為2V～6V變化，其中2V對(duì)應(yīng)M＝1的負(fù)峰、6V對(duì)應(yīng)M＝1的正峰。B電源實(shí)際是功放的動(dòng)態(tài)偏置。（六）平頂功能當(dāng)所有的“大臺(tái)階”功放（42只）均已導(dǎo)通，而調(diào)制信號(hào)還繼續(xù)增加時(shí)，與最后一個(gè)臺(tái)階序號(hào)數(shù)加1（即43號(hào)）相對(duì)應(yīng)的只讀存貯器的輸出端由低變高。把它送到6只“小臺(tái)階”的控制端，使“小臺(tái)階”全部導(dǎo)通。這樣雖然調(diào)制信號(hào)還增加，而合成的射頻輸出已到最大值，即射頻功率已被箝位到最大值，直到調(diào)制信號(hào)降下來(lái)為止。如果不這樣處理，最后一只“大臺(tái)階”（42號(hào)）與6只“小臺(tái)階”將會(huì)交替導(dǎo)通，射頻輸出頂部呈現(xiàn)63/64的鋸齒交錯(cuò)，而帶來(lái)難聽(tīng)的聲音。（七）直流穩(wěn)壓器直流穩(wěn)壓器產(chǎn)生調(diào)制編碼板所需要的B+（+5VDC）和B電源。從模擬輸入板采樣來(lái)的“音頻+直流”信號(hào)調(diào)制直流穩(wěn)壓器的“B”輸出電壓。調(diào)制的B電壓是功放級(jí)中RF放大模塊的偏置電壓，通過(guò)改變開(kāi)啟/關(guān)閉模塊的時(shí)間以使失真和噪聲最小。三、控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)由控制板、顯示板、外部接口板等組成，主要包括開(kāi)關(guān)機(jī)控制邏輯、功率控制邏輯、故障判斷及處理和外部信號(hào)處理接口幾部分，如圖7.2.4外部接口板檢測(cè)顯示板故障判斷處理外部接口板檢測(cè)顯示板故障判斷處理圖7.2.4監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)方框圖故障信號(hào)輸出13類故障反饋控制器復(fù)位及電源故障遙控輸入面板輸入采樣信號(hào)功率控制邏輯開(kāi)/關(guān)控制（一）控制器控制器電路包括：開(kāi)/關(guān)邏輯控制；指示燈驅(qū)動(dòng)；供控制板和顯示板用+5V、+15V、15V的電源穩(wěn)壓器。圖7.2.5面板輸入面板輸入遙控輸入或中功率開(kāi)機(jī)機(jī)高功率開(kāi)機(jī)低功率開(kāi)機(jī)降功率關(guān)機(jī)升功率功率控制處理中功率開(kāi)機(jī)機(jī)高功率開(kāi)機(jī)低功率開(kāi)機(jī)降功率關(guān)機(jī)升功率控制信號(hào)處理模擬輸入板開(kāi)/關(guān)機(jī)控制邏輯開(kāi)機(jī)請(qǐng)求降功率關(guān)機(jī)1類故障反饋2類故障反饋3類故障反饋調(diào)制編碼繼電器驅(qū)動(dòng)器電源故障信號(hào)關(guān)功放開(kāi)/關(guān)機(jī)控制邏輯監(jiān)測(cè)顯示板復(fù)位信號(hào)圖7.2.5控制板電路方框圖 1.控制信號(hào)的輸入控制信號(hào)有關(guān)機(jī)、降功率、升功率、高功率開(kāi)機(jī)、中功率開(kāi)機(jī)、低功率開(kāi)機(jī)六種類型；輸入方式有面板控制、遙控輸入和故障反饋輸入三種。2.控制信號(hào)的優(yōu)先權(quán)數(shù)字發(fā)射機(jī)三種輸入方式有可能會(huì)同時(shí)發(fā)生，為了避免不同來(lái)源的控制方式同時(shí)輸入而發(fā)生程序錯(cuò)亂，并考慮到控制信號(hào)等級(jí)的差別，控制系統(tǒng)對(duì)控制信號(hào)采取了優(yōu)先編碼措施?？刂菩盘?hào)優(yōu)先權(quán)的次序如下圖7.2.6關(guān)機(jī)關(guān)機(jī)降功率升功率高功率開(kāi)機(jī)中功率開(kāi)機(jī)低功率開(kāi)機(jī)最高最低圖7.2.6優(yōu)先權(quán)等級(jí)示意圖除了升、降功率的控制信號(hào)外，高、中、低功率開(kāi)機(jī)命令和關(guān)機(jī)命令都有鎖存功能，且鎖存器有后備電源，一旦停電，在短時(shí)間內(nèi)來(lái)電，鎖存器能工作在停電前的狀態(tài)。3.開(kāi)/關(guān)機(jī)控制邏輯開(kāi)/關(guān)機(jī)邏輯控制就是控制高壓繼電器K1和K2的邏輯。來(lái)自于控制邏輯的開(kāi)機(jī)命令產(chǎn)生一個(gè)1.6秒的開(kāi)機(jī)脈沖，送到直流穩(wěn)壓板（A30）上K1的驅(qū)動(dòng)電路，使K1吸合，吸合1.6秒后自動(dòng)斷開(kāi)；在K1吸合1.1秒時(shí)，控制邏輯產(chǎn)生K2驅(qū)動(dòng)信號(hào)，K2吸合，K2輔助接點(diǎn)接通+22V信號(hào)，經(jīng)防抖電路和邏輯轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生一個(gè)自鎖電路，保證K1斷開(kāi)后，K2能保持吸合。在執(zhí)行關(guān)機(jī)操作，或出現(xiàn)1類故障或三路控制電源（±15V和+5V）任何一路偏越界限時(shí)，都使K2失電脫落，K2脫落自保，K1也會(huì)失電脫落。4.功率控制邏輯發(fā)射機(jī)可以預(yù)置高、中、低三種功率檔次，選用那一種功率檔次，分別由“高功率開(kāi)機(jī)”、“中功率開(kāi)機(jī)”和“低功率開(kāi)機(jī)”信號(hào)來(lái)控制。在維護(hù)過(guò)程中，若需要很快的功率變化，可以按動(dòng)控制板上的按鈕S4的同時(shí)再按升功率鍵，以提高升功率速度。任何一個(gè)電源故障，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)清零信號(hào)，它將清除模擬輸入板上功率控制數(shù)據(jù)，使輸出功率降為零。同時(shí)使開(kāi)/關(guān)機(jī)邏輯中的高壓關(guān)閉。5.控制信號(hào)狀態(tài)指示所有的控制信號(hào)將分別有兩路輸出指示，一路點(diǎn)亮所對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)前面板按鈕開(kāi)關(guān)指示燈；另一路則輸出至外部接口板作遙控或擴(kuò)展控制板的指示。6.“聯(lián)鎖狀態(tài)”故障聯(lián)鎖狀態(tài)包括：門聯(lián)鎖、外部聯(lián)鎖及聯(lián)鎖串。聯(lián)鎖故障屬于1類故障，當(dāng)門聯(lián)鎖、外部聯(lián)鎖或聯(lián)鎖串電路中的+30V電源有故障時(shí)，除了發(fā)射機(jī)相應(yīng)的指示燈會(huì)被點(diǎn)亮外，發(fā)射機(jī)也將會(huì)關(guān)閉。7.電源供給控制板上+5V穩(wěn)壓電源供給板上所有的邏輯電路；電源+15V和15V供給模擬監(jiān)視器、電表緩沖器及驅(qū)動(dòng)器上的邏輯電路。后備電源+5VB由一只1F電容和三節(jié)電池組成，當(dāng)外界斷電時(shí)，由它提供鎖存器用電，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。（二）監(jiān)測(cè)顯示器全固態(tài)數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)對(duì)保護(hù)措施要求比較高，它的自動(dòng)處理故障邏輯也比較復(fù)雜，這對(duì)保護(hù)機(jī)器的安全運(yùn)行是非常必要的。監(jiān)測(cè)顯示板是整個(gè)發(fā)射機(jī)故障檢測(cè)和保護(hù)處理單元。它主要對(duì)各種故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分類處理。前面板上的雙色故故障采樣信號(hào)1類故障高壓供電故障功放供電過(guò)壓故障電纜聯(lián)鎖故障風(fēng)機(jī)故障輸出監(jiān)視板+5V故障輸出監(jiān)視板5V故障直流穩(wěn)壓板+5V故障直流穩(wěn)壓板B故障或門N102類故障過(guò)激勵(lì)故障欠激勵(lì)故障供電過(guò)故障震蕩、緩沖、前置故障N24重復(fù)的2類故障1類故障處理電路3類故障天線電壓駐波比BPF駐波比4類故障模擬輸入板+15V故障模擬輸入板15V故障A/D轉(zhuǎn)換板+15V故障A/D轉(zhuǎn)換板15V故障A/D轉(zhuǎn)換板+5V故障5類故障A/D轉(zhuǎn)換出錯(cuò)故障故障采樣信號(hào)故障采樣信號(hào)故障采樣信號(hào)故障采樣信號(hào)故障采樣信號(hào)6類故障音頻包絡(luò)故障（檢波器音頻）（還原音頻）（230VDC電壓取樣）圖7.2.7故障處理邏輯關(guān)系方框圖控制板首次2類故障射頻激勵(lì)器控制板外部接口板降功率3類故障指示射頻激勵(lì)切換或N66控制板調(diào)制編碼板關(guān)功放狀態(tài)指示數(shù)據(jù)清零無(wú)功率狀態(tài)指示對(duì)外接口板N28N11D發(fā)光二級(jí)管顯示發(fā)射機(jī)的故障狀態(tài)。1.故障的處理及顯示邏輯監(jiān)測(cè)顯示板將整機(jī)故障分為六個(gè)類別，相應(yīng)的處理方式分別為：（1）1類故障——關(guān)閉發(fā)射機(jī)；（2）2類故障——發(fā)射機(jī)重復(fù)開(kāi)關(guān)/機(jī)一次；（3）3類故障——降低發(fā)射機(jī)輸出功率；（4）4類故障——關(guān)閉功放；（5）5類故障——清除調(diào)制器音頻數(shù)據(jù)；（6）6類故障——只顯示故障；1類、2類、3類和4類故障要引起發(fā)射機(jī)相應(yīng)電路動(dòng)作，每種故障有“或”功能及一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸出到發(fā)射機(jī)的其它部分。其它故障只提供信息顯示在面板上。圖7.2.72.復(fù)位電路復(fù)位電路的作用是將1類、2類、3類故障在顯示屏上的故障指示燈復(fù)位，故障檢測(cè)電路不論指示燈是否復(fù)位，只要有故障出現(xiàn)，就要產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，一旦故障清除，發(fā)射機(jī)即可重新開(kāi)機(jī)，故障顯示紅燈只有在人工復(fù)位后才會(huì)轉(zhuǎn)為綠燈。四、電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)為整機(jī)提供一系列非穩(wěn)壓的直流電源，分為高壓電源和低壓電源兩部分。高壓電源有+230V、+115V；低壓電源有+8V、8V、+22V、22V、+30V、+60V。電源部分的主要構(gòu)成如圖7.2.8（一）高壓電源高壓電源也稱主電源，高壓電源的+230VDC和+115VDC，經(jīng)三相電源整流后得到。其中+230VDC是由兩組輸出電壓為+115VDC整流電路串聯(lián)迭加后得到，即12相整流電路。其優(yōu)點(diǎn)是紋波系數(shù)小，可簡(jiǎn)化濾波電路。+230VDC和+115V電源經(jīng)熔斷器組件板A24分別給功放母板和二進(jìn)制母板供電。1.高壓電源保護(hù)電路為保證發(fā)射機(jī)正常工作，以及機(jī)務(wù)人員的人身安全，對(duì)高壓整流電路進(jìn)行門聯(lián)鎖控制。由行程開(kāi)關(guān)S1