吉兆分米波550W功放模块的工作原理\检修及经济性分析

[摘 要] 本文阐述了吉兆公司生产的GME1153C型 UHF 5KW大功率合成式分米波全固态彩色电视发射机550W功放模块的工作原理、常见故障的分析与处理以及其使用的经济性。

[关键词] 功放模块 工作原理 检修 经济性

一、引言

全固态电视发射机功放模块决定了其工作能力，它是发射机中经济性指标的核心组成部分。GME1153C型UHF5KW大功率全固态彩色电视发射机,整机为单通道，图像伴音合成式。5KW末级功放由12个550W功放模块合成，功放模块一致性高，可互为备份，可热插拔，调试维护方便。现对UHF550W功放模块工作原理、常见故障的分析与处理方法做出介绍，并对其经济性作介绍

二、UHF550W功放模块工作原理

GME1153C型UHF5KW电视发射机由12个550W功放模块合成。

每个550W功率放大器分为二级放大，前级为预功放，末级为功率放大。末级功放由4只LDMOS場效应管BLF861A组成。每个BLF861A场效应管和与之相联的输入输出匹配电路构成一个BLF861A单管放大器。两个BLF861A单管放大器和90°正交电桥构成一组平衡放大器。两组这样的平衡放大器再用同相的二合成器进行功率合成，然后再与预功放、二分配器、控制板、电流取样板构成输出功率大于550W的功放模块。每只场效应管均工作在AB类。

由于BLF861A为推挽型对管，要求平衡输入平衡输出，因此BLF861A场效应管放大器的输入和输出匹配网络中均设有微带线结构的平衡不平衡转换电路。

所有功率分配合成用的正交电桥为带状线结构，隔离端的功率负载为微带型50Ω负载。若某一路放大器出现故障，平衡放大器失去平衡，隔离负载将承受一部分不平衡功率。

每一个功放模块同时具有过热、过激励、过载等保护功能。功放出现过热、过激励、过载等故障时，功放产生自我保护，首先将输出功率减半，如果此时已无过热、过激励现象，则功放自动解除保护，恢复工作。但对于过载现象功放不能自动解除保护及恢复工作，需要手动复位或关机重启动。

三、常见故障的分析与处理方法

1．故障现象：功放出现过热保护。

指示状态：主控单元LCD显示PAXOVERHEAT！对应功放出现红灯告警。

故障分析：热继电器损坏或整机冷却系统出现故障。

维修方法：1）检查风机工作是否正常。风机转速减慢或风机反转造成风压减小。

2）检查风道是否畅通。风机进风口受到灰尘的堵塞或风机房的进风量不够等原因，亦造成过热保护。3）功放模块内的温度继电器是否正常。功放中过热继电器参数发生变化，在温度未达到设计温度时，提前发出过热信号，造成功放误保护。4）功放中合成器损坏或输入端反射较大，功放管的功率不能通过电桥进行功率合成，造成散热器温度升高，出现热保护。5）散热器外表面的灰尘太多，影响散热效果，造成功放过热保护。6）如功放前面板的OVERHEAT指示灯不亮，主控单元显示功放过热保护，一般为软件出现问题。

2、故障现象：功放出现过载保护。

指示状态：功放过载（OVERLOAD）指示灯亮。主控单元LCD显示：PAXOVERLOAD!

故障分析：该故障主要是因为功放输出器的反射太大，导致反射功率检波电压升高而造成。

维修方法：1）检查功放输出端连接线、射频头连接是否良好。2）检测四合成器、三合成器各端输入匹配以及接触是否良好。3）检查合成器、滤波器、转接器、馈管等无源部件是否有明显的温度高的部分，若有应立即关机，并进行进一步检查。4）检查功放中用于反射功率检测的检波电路有无被损坏的器件。5）激励器的38MHZ本振失锁或频率偏移超标，造成发射机输出功率在输出滤波器形成全反射，导致过载保护。6）用扫频仪检查合成器输入端的驻波比；正常在工作频道内，驻波比为1.1左右，若太大检查吸收负载的指标。7）更换备用功放。

3、故障现象：功放出现过激励保护。

指示状态：主控单元LCD显示PAXOVERDRIVE！对应功放出现红灯告警。

故障分析：由于功放环路增益发生变化或激励器输出端后面的射频通路出现异常，而造成大环ALC控制电压发生变化，导致激励器的输出功率增大。

维修方法：

1）某一功放输出功率变小，造成激励器输出功率升高，功放出现过激励保护，功放输出功率变小原因主要有以下几个：

a)功放栅压指示灯不亮：调整功放微动开关的位置可排除此现象。

b)功放栅压为零：用手触动微动开关簧片，正常应有明显的弹性，否则进行更换。

c)功放管损坏：查找已损坏的功放管，并进行更换。

d)功放输入端的衰减器损坏：用数字表测量衰减器的电阻阻值。

2）合成器等无源器件的插损变大，造成功放链路增益下降。

3）定向耦合器或主控单元的检波电路出现问题，造成检波电压变小，激励器的功率升高，功放出现过激励保护。

4）更换备用功放。

4、故障现象：VGON指示灯不亮。

故障分析：功放没有插到位或微动开关有问题。

维修方法：1）检查功放是否插入到位。2）检查功放后面微动开关是否合上。

3）检查功放后微动开关是否损坏。

四、经济性分析

1.节省运行费用。该功放单元的核心器件LDMOS场效应管BLF861A，目前来说属于比较先进的元件，输出能力强，工作效率高，所以在同样能够的输出功率和覆盖范围下，可以节省用电的费用。

2.工作稳定，节省维护成本。因为这个功放模块的设计比较合理，所以在实际使用过程来看，该型发射机性能稳定，故障率较低，维护费用因而也得到相应降低。

3.提高员工的工作效率。由于该模块工作状态比较稳定，故障率低，所以也就相应地使得发射机也运行稳定。这就使得值机人员在单部发射机上所投入的精力也减少，从而可以扩大值机注意范围，这就为提高工作效率提供了基础。通过实际应用来看，很多用户使用该发射机后，值机人员并没有增加，但发射机房的总故障率却并没有增加。

4.易于维护，降低劳动量。从发射机整机来看，由于采用了该模块的模块化设计，图像通道与伴音通道采用合放式，并使用拔插式结构，使得整机显得结构简单，拆卸容易，从而在维护中降低了人工劳动量。

5.具有可持续利用价值。这个550W功放模块为宽带功放，线性好、一致性强，便于数字化升级。这可使得这个模块在可以预见的未来数字化广播中继续使用而不用淘汰，仅仅对前级做数字化改造即可。■