淺談10 kW全固態(tài)調頻發(fā)射機

摘要：10 kW全固態(tài)調頻發(fā)射機是由兩部一模一樣的5 kW功放經功率合成后輸出，每個5 kW功放是由5個一模一樣的1 kW放大單元，經功率分配，合成網絡輸出。
關鍵詞：調頻發(fā)射機；功率分配；合成網絡

隨著數字化、網絡化的進一步發(fā)展，廣播節(jié)目中以直播方式為主的各類節(jié)目和交通臺如雨后春筍般涌現(xiàn)，以及觀眾的需求和播出時間的延長，就要求調頻發(fā)射機不間斷、高質量、長時間地工作。TF520-10 kW調頻發(fā)射機，是北京廣播電影、電視設備廠的系列發(fā)送設備。

1 TF520-10 kW調頻發(fā)射機的工作原理
TF520-10 kW調頻發(fā)射機，可以工作在87-108 MHz間的任意頻點，輸出10 kW的發(fā)射功率是由兩部一模一樣的5 kW功放經功率合成后輸出。每個5 kW功放由5個一模一樣的1 kW放大單元經功率分配、合成網絡組成。每個1 000 W單元又由4個350 W基礎放大單元經網絡合成輸出。300 W推動功放也是和1 000 W單元的350 W基礎放大單元一樣，整個10 kW發(fā)射機均按寬帶化設計，維護方便，備件統(tǒng)一，便于熟練掌握機器設備。

2 TF520-110 kW調頻發(fā)射機功放的供電方法
300 W、1 000 W功放直流供電為48 V、開關電源每個機箱單獨供電互不影響提高電源可靠性、安全性。電源溫度升高風機能根據不同的溫度自動開啟和關閉。保護了風機和開關管、并有浪涌保護過流過壓。短路保護電路，適應了供電電源網波動性大，比集中供電要好的多，減少了大電流的集中供電，提高了電源的可靠性和利用率、減少了電源故障，提高了播出率。

3 5 kW功放的工作原理
3．1 5 kW功放的功率合成
兩個5 kW功放采用3 dB定向耦合器功率合成。其中一路故障使功率下降6 dB仍可維持播出。因為3 dB定向耦合器的輸出功率
。
如果10個1 kW功放有一個損壞時，一個5 kW為N=5而另一個5 kW為M=4。即一個單臂輸出為5 kW，另一個輸出為P0=(M2／N)Pλ=(42／5)Pλ=16／5=3．2 kW。三組合為5+3．2=8．2 kW，即能維持低功率輸出，為不間斷廣播電視創(chuàng)造了條件，如果在輸出端出現(xiàn)相位差，可在分配前的輸入端接入濾波器來校正其相位矢真。
3．2 每個功放單元的監(jiān)控
每個功放單元的電源電壓、電流、入射功率、反射功率、溫度、不平衡功率等，都可以在屏上顯示出來相應的讀數，同時通過微機經RS232接口送出有關數據、供監(jiān)控保護使用。激勵器采用意大利R．VR．公司30 W激勵器，使用雙激勵時能自動切換主備機，送入300 W功放主機。300 W放大器方框圖如圖1。

4 1000W功放單元的工作原理
1 000 W功率放大器，主要由四塊350 W功率模塊組成，每個模塊可獨立輸出350 W功率，模塊中所用的功率放大管為美國摩托羅拉公司生產的場效應對管MRF151G，漏極工作電壓為48 V～50 V；漏極電流最大12 A；截止偏壓為-3 V。工作在87～108 MHz時全頻段內增益均大于17 dB，改變頻率放大器無須做任何調整。
激勵器來的功率，首先進入二分配器網絡HC-1，一分為二后再進入另兩個二分配網絡HC-3、HC-4，這兩個二分配網絡中有一路移相90°。這樣激勵器來的射頻功率被一分為四，分別進入四塊MRF151G功率放大器模塊的輸入端，激勵功率為15 W～20 W。
分到每個模塊的激勵功率首先進入模塊的輸入匹配回路，L1、C16在每個模塊單獨調整時已經調到最佳匹配狀態(tài)。T1為p：q的阻抗變換器，提高了模塊的輸入阻抗，有利于獲得較大的功率輸入，提高了放大器的穩(wěn)定性。激勵功率通過MRF151G功率放大器后將功率放大到350 W，T2為4：1阻抗變換器。L2-5管子的輸出電容調諧在工作頻段內，T3是阻抗匹配的，將350 W功率送到另兩個功率合成網絡HC-3，HC-4。