UHF同轴腔体功率放大器的故障分析

2001-10-20 朱文星厦门203台依马狮网

使用UHF金属陶瓷四极管的电视发射机，由于受其频率过高的限制，以及同轴腔体的功率放大器本身所具有的效率高、增益大、线性好、重量轻、体积小、器件本身和附属等设备价格较低等优点，促使了UHF 1kW、3kW、5kW、10kW等电子管类电视发射机中普遍应用同轴腔体功率放大器；国内替代型号为FC-502的TH347和替代型号为FC-307的TH382金属陶瓷四极管及同轴腔体功率放大器，虽然工作于不同的工作等级，但在发射机的运行中，出现的故障现象大部份是有共性的。厦门203台目前有四部这类型的电视发射机；现以FC-307同轴腔体放大器为例把维护调试过程及日常运行中出现的故障现象和维护方法进行分析总结。

故障现象：发射机高压加不上，及出现过荷和跳总闸的故障

1. 技术分析

发射机上高压时，马上出现过荷和跳闸的问题，虽然造成这种现象原因会很多，但在维护中发现主要是电子管、腔体和高压电源三部分出现故障造成的，从现象上看是由于板流过大造成过荷，使高压继电器随即跳开。一般情况FC-307同轴腔体放大器工作于分放式10kW图像末级时，过荷额定电流值调整在4A左右，而工作于3kW、5kW合放式发射机末级时，过荷额定电流值调整在3.5A左右，相对于正常使用有很大的余地。

造成板流过大一是由于电子管本身损坏，内部级联，或者电子管直流供电的电源出现故障，如无栅偏压输出，或者有栅偏压输出，但没有真正加到发射管的第一栅极上，致使末级板流增大，超出过荷额定值，使高压继电器跳开。

国产FC-307腔体放大器内部高压部分和地之间绝缘不够或者与地短路，以及高压电源部分如整流硅堆、滤波电容等高压部件与地短路也会造成高压继电器跳开。因为国产FC-307发射管的板流测试，是取样于串联在高压电源的取样电阻，而实际是高压电源电流在取样电阻上的压降。高压电源的电流是由高压正级经发射管到地，从地经取样返回负极。所以若发生腔体放大器内高压部分短地或者高压电源部分短地或对地绝缘不够，都会造成高压电源的电流增大，而流经取样的压降增多而使过荷电路启动，高压继电器随之跳开。

2. 维修方法

(1)如果用人工手动开机，先开高压，帘栅开关处于关闭位置，此时就出现过荷及高压加不上，并且听见高压继电器的离合响声，这种情况多半是腔体内或者高压电源的高压部分与地绝缘不够，或者与地短路造成。如果加高压时，腔体工作正常，加帘栅压时出现过荷，可能是电子管或者是腔体内管座有问题，多半不是高压电源部分短地所致。

(2)将电子管从腔体内取出，直流电压仍加到腔体的各极上，如果此时高压电源能够加到腔体上而不出现过荷，就再检查栅负压是否存在及有否真正加到腔体放大器的栅极管座上；如无栅压或者负压引线断开而没有真正加到栅极，则可能是电子管放大器无栅压造成开机板流过大，出现过荷。如栅负压正常，而且又真正加到栅极，则可能是电子管内部碰极或者真空绝缘不够。可用摇表对电子管作绝缘检查，如果电子管极间阻值过小或者短路，都视为电子管损坏造成板流过大并出现过荷而高压电源加不上的故障。

(3)如果腔体内的管座没有极间短路现象，电子管拔出后，开高压时仍出现过荷；应拔去腔体的高压供电带有插针的高压腊克线插头，如此时还出现过荷现象，就断定高压电源中高压部分有短地现象，应检查各高压元件；这部分最常见的故障是高压整流硅堆反向击穿，造成高压经硅堆直接短地，此时一般是供电的空气断路器开关跳闸但过荷指示灯不亮，这种情况应更换高压硅堆。

(4)如拔掉电子管后，加高压仍过荷，再拔高压电源脂腊线插头时，高压电源正常工作而不出现过荷与跳闸，则故障是出在腔体内部，这是FC-307同轴腔体放大器最多出现的故障；多数为腔体内高压板极簿膜被击穿、烧蚀而造成的高压电源短地；最好要更换新的，如遇一时没有备件，可做应急处理，即先将簿膜的击穿点周围的铜铂细心处理干净，去除簿膜的烧焦碳化部分，在击穿点周围上下面垫上耐高压高温的聚四氟乙酰酯簿膜，这样就可继续使用。

(5)还有在腔体的高压电源进线引嘴处出现的故障，如该处接触不良就会逐渐打火，致使周围绝缘材料受热碳化，绝缘度降低，而使高压电源短地。碳化面积较少的，可用刮刀将碳化层刮除，清理干净，高压电源引线固定紧，可以继续使用；若碳化程度较重不好处理，可做应急处置，即用电钻将此处钻透，将高压电源引线直接与腔体板极相联。

故障现象:UHF腔体功率放大器的输出功率不稳定、忽大忽小，用仪器检测发现输入匹配和幅频特性的波形有跳变的问题

1. 技术分析

FC-307腔体放大器的输入输出回路全是同轴形式的谐振腔，各短路刷必须接触良好，连接的部位要牢固；由于频率较高，任何部位的松动，都会造成腔体放大器的不稳和特性的跳变。腔体放大器长时间工作之后，由于强迫风冷，灰尘长期在同轴腔体内的沉积，使得同轴腔体内的短路刷只在原来的位置有点状的良好接触，稍微上下移动就会出现接触不良引起的跳变，这是UHF同轴腔体经常出现的故障。

2．维护方法

用扫频仪检测腔体放大器的幅频特性，调整时注意发现特性波形跳变的部位，然后拆卸腔体仔细清洗、紧固；UHF腔体放大器工作一段时间后应定期拆洗，以确保放大器的稳定及良好运行。

故障现象:UHF同轴腔体功率放大器更换发射管，调整输入匹配后，腔体板流出现异常，产生自激现象

1. 技术分析

在维护时更换发射管后，特别是更换不同制造商生产的电子管，腔体的输入、输出回路及中和回路等需作些调整；因为，此时较易产生振荡，其现象是高压电源板流比正常时偏大，不稳而且忽大忽小，有时突然变大而引起过荷；这类故障特别在用国产FC-307电子管代替进口TH382管之后，最易发生。

2. 维护方法

更换发射管后，最好进行中和回路的调试，根据维护经验，更换发射管后，在静态电流下调整输入匹配时，应使输入调谐腔拉杆手把和中和腔拉杆手把之间距离不能超出10cm，否则易产生振荡；发生振荡时，应微调中和杆向输入调谐杆靠近。

FC-307