浅析DX系列固态中波发射机驻波比越限保护功能自动检测电路

饶丽萍

（作者单位：国家新闻出版广电总局602台）

浅析DX系列固态中波发射机驻波比越限保护功能自动检测电路

饶丽萍

（作者单位：国家新闻出版广电总局602台）

本文通过介绍DX系列固态中波发射机驻波比越限保护功能和自动检测电路工作原理，为维护同类型发射机的同行提供一定的参考。

发射机；驻波比保护；越限保护；自动检测电路

1 驻波比越限保护功能自动检测电路简要介绍

对于DX固态机而言，射频末级使用大量的MOSFET，它们都工作于丁类开关状态，要求激励电压的波形具有陡峭的前后沿，以减小管子的功耗。当输出网络、馈线、天线失配时，会产生反射电压，反射电压和本机激励电压叠加在一起，会破坏激励波形，有可能使管子损耗过大，造成MOSFET的大量损坏。为了防止这种损坏，一方面要求天馈线良好匹配，另一方面发射机里设置驻波比越限检测保护电路。发射机对驻波比越限检测保护功能的要求是相当严格的，要求它时时处于完好状态。为此，在指示单元电路中，设置了驻波比越限保护功能自动检测电路，每次开机机器本身自己检测一遍，开机期间任何时候都可以人工检测，该电路的方框图如图1所示。

图1 驻波比越限保护功能自动检测电路方框图

1.1 驻波比越限保护功能自动检测电路

驻波比越限保护功能自动检测电路，简称驻波比自测电路，它所监测的对象是输出监测板里的驻波比越限检测电路和显示电路中的驻波比越限保护逻辑电路。该电路由下列部分组成：一是自测输入电路，分开机自测和手动自测两种，手动自测输入电路又有遥控和本控之别；二是测试脉冲产生电路；三是0.5 ms脉冲产生电路；四是锁存显示电路。

1.2 自测电路的原理

人工自测时产生一个脉冲下降沿，开机自测产生一个脉冲上升沿。上升沿或下降沿启动测试脉冲产生电路，使之输出一对正、负自检脉冲，宽度为10 ms。负自检脉冲送到输出监测板驻波比越限检测电路作为越限模拟信号，如果检测电路功能正常，应该输出一个正脉冲给驻波比越限保护逻辑电路，驻波状态指示灯发红色0.5 s后转为绿色，单次驻波处理电路输出一个负脉冲信号送到自检锁存指示电路，正自检脉冲送到0.5 ms脉冲产生电路，由它产生两个0.5 ms负脉冲，其中一个滞后100 ns，送到锁存器D64A，超前的 0.5 ms负脉冲对锁存器清零，滞后的负脉冲上升沿作为时钟信号去锁存检测结果，如果保护功能正常，H24显示绿色，表明自检通过，如果保护功能失常H24显示红色，表明自检没通过，保护电路功能失常，此时发射机没有驻波比越限保护，再开机，如果驻波比过大，而保护电路已经失去保护功能，发射机已处于无保护的险境。因此，在修复驻波比保护逻辑电路之前，不应再开机播出。

2 驻波比保护功能自动检测电路

如图2所示，下面分析自测电路工作原理。

2.1 自测输入电路

2.1.1 手动自测输入电路

当没有手动检测信号输入时，D65F-13为高电平，经两次反相后为高电平，D67C-10为高电平，D67C-9也为高电平，两输入与门D67C（74HC08）输出高电平。当有遥控自测信号输入时，内晶体三极管导通，D65F输入端为低电平，经反相施密特触发器D65F、D65E两次反相后，D67C-10脚为低电平。当合上显示屏自测试验按钮S3时，D67C-9被接地，为

低电平。无论是9脚还是 10脚为低电平，与门D67C-8都由高电平转为低电平，产生一个脉冲下降沿，加到D68B的A输入端。

图2 驻波比自动检测电路原理图和波形图

2.1.2 开机自测输入电路

电弧或电源线的几种瞬时情况都可能损坏驻波比保护电路，因此，每次开机时，都要产生通电自检命令进行驻波比保护功能自检，自检命令的产生过程如下。加上交流电源后，各稳压电源都会有一个短暂的过渡过程，然后进入稳定状态，控制器板上产生的“电源故障”信号在过渡过程中是低电平，经几秒钟后进入稳定期，“电源故障”信号变成高电平。这个信号送到两输入与门D67D构成的缓冲器，缓冲后经R175给C63充电，R175-C63构成延时电路，经0.1 s的延时后，把供电故障由L至H的上升沿跳变加到D68A的B输入端。每次交流电源加入发射机后，低压供电故障信号由低到高的正跳变经延时后，产生一个脉冲上升沿送人检测脉冲产生电路；人工本地或遥控测试时，手动自测输入电路产生一个脉冲下降沿送入检测脉冲产生电路。

2.2 自测脉冲产生电路

自测脉冲产生电路由D68A、D68B、D67B、D70D及相关元件组成。D68的型号是74HC423，为双单稳态触发器。D68A的CLR接高电平，A输入端接地为低电平，B输入端上升沿有效；D68B的CLR和B输入端接高平，A输入端冲下降沿有效。D68A和D68B的RC端所接R-C网络相同，值为10 ms，暂稳态维持期间为10 ms。当D68A的B输入端输入脉冲上升沿或D68B的A输入端输入脉冲下降沿，单稳态触发器翻转到暂稳态，持续10 ms后又翻回稳态，Q端输出脉宽为10 ms的正脉冲，端输出脉宽10 ms的负脉冲。D68A或D68B-端的负脉冲送到与门D68B的4、5脚输入端，D67是两输入四与门74HC08。D67B无论那个输入端出现一个10 ms负脉冲时，输出端即输出一个10 ms负脉冲，该脉冲称作自检脉冲，送到输出监测板A27上。D68A或D68B Q端的正脉冲送到D70D的两个输入端13、12脚。D70D的型号是74HC32，是两输入四或门。D70D无论那一个输入端出现一个10 ms的正脉冲时，输出端即输出一个10 ms的正脉冲，该脉冲送到0.5 ms脉冲产生电路。D67B和D70D分别作为D68A、D68B负脉冲和正脉冲的合格器。同是合路器，为什么一个用与门，一个用或门？因为与门的逻辑是输入有低，输出即是低；或门的逻辑是输入有高，输出即为高。所以，负脉冲合路器用与门；正脉冲合路器用或门，即正逻辑或门为负逻辑与门。

总之，当自测输入回路输入触发信号后，本电路产生一对宽度为10 ms的正负自测脉冲。

2.3 0.5 ms脉冲产生电路

该电路由D70D、D71C、D65A和R-C充电回路构成。当D70D正自检脉冲没有输出时。D70D输出为低，D65A输入的电容D62通过 R174放电，反相施密特触发器D65A的输出为高，与非门D71C的输入一脚高一脚低，D71C输出为高。当D70D输出正自检脉冲后，C68经R174充电，在充电初期D75输出仍为高，与非门D71C的两个输入均为高，输出为低。当 C62所充电压超过反施密特触发器D65的阈值时，D65A输出为低，D71C的10脚为高，9脚为低，其输出为高D71C输出一个负脉冲，其脉宽取决于R174-C62的时间常数，A值为0.51 ms。

2.4 驻波比功能自检电路

该电路由D64A，Db7C、D65D、H24及相关元件组成。当自检输入信号触发测试脉冲产生电路后，该电路同时输出一对10 ms的正负自测脉冲。负自测脉冲送到输出监测板A27上用以驱动模拟驻波产生电路，该电路通过向两个驻波比检测器输入提供+5 V的方式，模拟驻波越限信号，如果监测板驻波越限检测器功能正常，应当检测到这个信号并同时输出两个负脉冲，一个脉宽19 ms，一个脉宽14 ms，这两个脉冲通过负载、网络故障部位识别电路和反相器的处理，输出一个正脉冲给驻波越限保护逻辑电路，如果保护电路功能正常，应该有两个结果，一是天线驻波状态指示发红光0.5 s后转为绿色，二是由单次驻波处理电路输出一个负脉冲信号送到D63F的输入端，由D63F反相后送出一个正脉冲信号到D64A的D端 （2脚）。另一方面，与负自测脉冲输出的同时，10 ms正自测脉冲送到0.5 ms脉冲发生电路，由此电路产生两个0.5 ms的负脉冲送到CLR端和CLK端，CLK端的脉冲比CLR端的脉冲滞后100 ns。

3 驻波比保护功能自动锁存与显示

当10 ms负检测脉冲送到监测板后，正检测脉冲立即使D71C输出一个0.5 ms的清零负脉冲，该脉冲送到D64A的CLR端，其下降沿把D64A清0，使Q端输出为低电平，经反相后为高电平，红灯亮。此红灯亮仅表示自检开始，约0.5 ms后，撤除清零信号，再过100 ns后，时钟上升沿出现，使D端的电平存入锁存器，如果驻波比越限保护逻辑电路工作正常，D64A端应当接收到一个正脉冲信号，这时，Q端为高电平，-Q端为低电平。

指示电路的状况如下。Q输出高电平：a 反相器D65C输出低电平，H24红色发光二极管熄灭；b 反相器D65D输出低电平，驻波自测显示不指示。输出低电平，反相器D63E输出高电平，H24绿色发光二极管亮，表示自检没有发现驻波比越限保护逻辑电路功能失常。

如果驻波比越限保护逻辑电路功能失常，D64AD端没有接到正脉冲信号，则锁存器D64A有时钟输入时，D端输入为低电平，Q端输出低电平，-Q端输出高电平，指示电路的状况如下。Q端输出低电平：a 反相器D65C输出高电平，H24红色发光二管继续亮，说明保护电路存在故障。端输出高电平，反相器D63E输出低电平，H24绿色发光二极管不亮。

总之，当AC电源加到发射机上时，便由“驻波比自检”部分自动测试驻波比逻辑，操作人员也可以随时用手动方式进行驻波比自检。在机器状态面板指示灯上或遥控位置上可以看到驻波比自检的指示。如果输出监测板与指示单元上的所有驻波比越限保护逻辑电路都正常，那么两个驻波比指示灯发红光0.5 s就转为绿色，驻波比自测状态指示灯也发红光0.5 ms后即转绿色，如果输出临测板与指示单元上的驻波比越限保护电路有异常，则驻波比自测指示一直发红光。而两个驻波比指示灯是否会发红光0.5 s，须看故障出在何处。

驻波比检测状态发光二极管指示的是自检的结果，并不指示驻波比的状态。H24发绿光表明，通过驻波比自检；H24发红光表明未通过驻波自检。当驻波比保护逻辑电路有故障时，H24将一直保持发红光的警示状态，只有在该电路检修好以后，再次进行自检并通过自检时，红灯才会熄灭，如果你是在加低压的条件下检修该板的，必须人工按下自检按钮，如果你是断电检修该板的，则开机后，开机自检电路会自动进行一次检测。

从上述分析中还可以看出，自检时，大部分驻波比越限保护逻辑电路都被检查到了，但下列部分没有被检测到：（1）监测板驻波比越限检测电路中的射频电压、电流取样，并联谐振回路，变压器检波电路，这部分电路的功能，机器中是以负自测脉冲代替的。（2）驻波比越限保护电路的多次驻波识别电路，因为只送去一个10 ms的自测脉冲。因此，驻波比检测只是说明该电路的保护功能基本正常而非绝对正常，比如网络、负载两个采样变压器同时坏掉了，实际上，驻波比的保护功能已经成了无本之源，根本无力进行保护了，但是自检时照样能通过。只是这种故障的概率很低。驻波比自测电路美中不足的是没有把自测不合格的信号反馈到开关机控制电路，确保在自检不合格时不能加主整电压。

4 结语

本文通过对驻波比越限保护功能和自动检测电路工作原理的分析，能更深入的了解了发射机驻波比越限保护功能和自动检测电路的工作原理。对有DX系列中波发射机台站的同仁在维该机型上起一定参考作用，同时有利于提高我们在发射机驻波比上的故障分析和故障处理的能力。

[1]广播电视发送与传输维护手册DX型大功率中波发射机[M].北京:国家广播电影电视总局无线电台管理局,2000.

[2]张勇,刘振兴.数字广播电视传输技术[M].北京:民族出版社,2003.