郑荣霖
广东省饶平中波转播台
摘要： GZ-G3K-VII型中波发射机由哈尔滨广播器材厂自行开发、研制的系列产品之一。该类型的发射机具有工作效率高、保护功能完善、工作稳定、便于安装的特点，是小功率中波广播发射台主用机型。但本型号发射机也存在一个问题，即防雷性能差，功放部分容易出现故障。本文对GZ-G3K-VII型中波发射机功放部分的工作原理进行详细论述，剖析故障产生的原因，探讨功放的维修技巧。
关键词：中波发射机；功放电路；原理剖析；故障维修
1 功放电路组成及工作原理
1.1 功放电路组成
GZ-G3K-VII型中波发射机功放部分由六块完全相同的功率放大器板组成，每个功放板由8只IRFP350及外围元件组成，功放电源由调制器输出的直流+音频提供，六路功放通过合成变压器输出到高频末级调谐回路，再通过阻抗变换后送往天馈线系统。图1为GZ-G3K-VII型中波发射机功放电路原理图。
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1.2 功放电路工作原理
功放电路即高频功率放大器，图1所示。由频率合成器产生并经一系列放大电路放大后的射频激励信号从功放板上输入变压器T2、T3的初级输入，T2、T3的次级信号分别耦合到8个场效应管的栅极，8只场效应管中V14、V16、V18、V20工作在丁类放大电路的正半周，V7、V9、V11、V13工作在丁类放大电路的负半周。高频信号放大的流程如下：
激励信号正半周时：激励信号→T2→(V14、V16、V18、V20)栅极→源极→输出变压器①；激励信号负半周时：激励信号→T3→(V7、V9、V11、V13)栅极→源极→输出变压器②。正负半周放大后的射频功率信号通过耦合变压器送到功率合成电路。
图1中H1、H2为红色发光二极管，分别是功放电路正负半周故障指示灯，当正负半周任何一个场效应管损坏时，对应的保险管F1或F2就会被烧断，由于保险管烧断，光电耦合器N1、N2内部光电二极管导通发光，N1、N2内部的光敏三极管导通，也就是光电耦合器的4、6脚导通，4脚被钳位于低电平，N1、N2合并输出功放故障低电平信号，送到功放保护电路和发射机控制电路。
1.3 功放保护电路
由于场效应管工作在开关状态，对激励信号的要求比较严格，信号过大或过小都会造成放大电路异常，时间长了就会烧坏场效应管，因此设计多重保护电路，当输入的激励信号异常、功放温度过高、射频驻波越限时，保护电路动作，从而达到保护功放的目的。
功率放大器板中的T1、V5、C2、V4等器件组成射频电流不平衡保护电路，如图2所示。正常情况下，前级送到变压器T1初级的正负信号是等幅度，T1次级感应的正负信号相互抵消，二极管
V5不会产生电压；当某种原因（一般是
场效应管参数变化、周边器件损坏、输入输出变压器异常）造成T1初级射频电流不平衡时，二极管V5会产生检测电压，此电压触发V4触发导通，由于V4导通，XP-17脚调制信号被嵌位到地，功放电路因无调制电压而停止工作，也就避免了因激励信号不平衡而损坏功放的情况发生。
除了射频电流不平衡保护电路，GZ-G3K-VII型中波发射机功放电路还有功放过热保护电路、功放损坏保护电路和高频驻波越限保护电路。
过热保护电路的工作原理：功放板散热片上装有热敏开关，当功放部分温度过高时，热敏开关闭合，闭合信号送到XP-15禁止输入端，三极管V24导通，同样将调制信号钳位到地。
功放损坏（功放管损坏、保险管F1或F2烧断）的工作原理上面已经论述，当功放管损坏时，N1、N2的4脚产生功放故障低电平信号，故障信号送到保护电路，同样将调制信号钳位到地。
另外，当射频驻波越限时，为了保证功放部分的安全，驻波越限检测电路产生故障信号，一方面送到控制电路，发射机实施降功率处理，严重时，故障信号送到功放保护电路禁止输入端，关闭功放输入信号。
2 功放电路故障与维修
2.1常见故障原因
功放板损坏是GZ-G3K-VII型中波发射机多发故障，也是小功率PDM发射机的通病。造成功放板损坏的常见原因有：环境温度高，功放板长时间工作在高温状态，当场效应管内部温度超过极限时，就会出现热击穿故障；雷击损坏，PDM发射机的防雷性能不如全固态数字调制中波发射机，天线场区一个很小的雷电就有可能造成功放管损坏；天馈线网路不匹配故障，如果天馈线调配网络调整的不合适，造成负载加重，长时间工作也会造成功放器件损坏。
2.2 故障维修
PDM中波发射机功放板损坏后，调制功放盒子都会有相应的报警提示，故障特征明显，因此，故障判断较为容易。由于功放部分由多个完全相同的功放盒合并而成，因此很方便替换和维修。当一个功放盒出现故障后，为了不影响正常播出，可以先用一个同型号正常的功放盒替换有故障的功放盒。然后再打开故障功放盒进行维修。
功放的维修工作是一项很细致的工作，要求技术维护人员有较为熟练的维修技能，维修工作中常出现的问题是：拆卸安装时造成新的故障；焊接时出现虚焊、漏焊问题，安装时个别元件安装不到位等。
2.3 维修注意事项
虽说调制功放的维修是一件常事，但维修工作也要特别小心，否则不仅不能排除故障，甚至会扩大故障范围。维修时应注意以下几个方面：
（1）维修功放电路时，一定要保持清醒的头脑，抽出功放盒之前先关闭发射机电源，这样既保证人身安全，也能避免功放盒插接件打火问题出现。
（2）更换损坏的场效应管后，还要逐一对场效应管上的保护二极管和栅极上的电阻进行检查，有损坏的话必须更换。
（3）场效应管属于高输入阻抗压控器件，遇到静电容易损坏。在拿取时不要用手直接碰触管脚。焊接管脚时时间不能太长，一般在3～5s左右，宜选用30～50W带接地线的电烙铁。
（4）动烙铁前一定要区分清楚故障现象，从外围原因查起。即便必须功放盒拆装，也要特别小心，防止损坏小盒。接口螺丝要把握好松紧度，用力太小易引起接触不良打火，用力太大易造成脱扣。拆装场效应管要防止静电，烙铁外壳最好接地，以免损坏管子。功放盒设计位置的热风口正对控制板，不利于稳定工作，还容易引发器件热损坏。风出口加装一金属隔离板，使热风引流向上，有利于形成冷热风循环通道，也能保证控制板安全。功放盒低功率正常，加大到一定值后降功率，调制封锁，可能是反射保护过于灵敏，测量继电器控制板A2-4电压，调整W2使静态值略降，若仍不能排除，查天馈系统。另外，还可能是定向耦合器有故障。
（5）哈广GZ-G3K型发射机调制功放场效应管的D极仅是一个焊接点，它是靠螺钉来接地，更换此件时应特别注。
（6）更换损坏的器件时，一定要小心高频变压器，因为高频变压器抽头比较多，一旦焊接错误就会引发新的功放故障。
（7）为了验证功放板是否存在其它隐性故障，将修复的功放板安装在发射机上，开机长时间观察，发射机工作正常，证明功放板没有其它故障。
结束语
PDM中波发射机功放故障是中波发射台常见故障，作为中波发射台的值机人员或技术维护人员，掌握发射机的工作原理和维修技巧，是做好技术维护工作的基本要求，检修工作严格按维修规范进行，避免由于粗心大意而造成维修不彻底、甚至造成新的故障出现。
参考文献
[1]张丕灶.全固态脉宽调制中波发射机[M].厦门：厦门大学出版社.2002.
[2]庄涛.PDM中波发射机故障汇编350例[M].成都：电子科技大学出版社.2016.