在Z10調頻發射機中,有七種類型的隔離電阻。這些隔離電阻的溫度,由主控器和PA控制器同時監測著。主控制器通過監測隔離電阻的溫度,履行系統的保護責任。PA控制器只不過是在主控制器失效的情況下,作為主控制器的備用系統來進行監測控制。要想正確區分這些隔離電阻,必須要明白它們所在的位置和作用。
1、四個平面的隔離電阻,標記是ISO-AZ、BZ、CZ和DZ。這四個平面隔離電阻在2.5KW合成器上,它們位于隔離器板的中間位置。分配器的輸入信號大約是160W,它首先被第一級Wilkinson分配器分成兩路阻抗大約為35Ω的信號。這兩路信號之間的隔離電阻阻值是70.7Ω,功率為10W,如圖1所示。電阻的上下兩邊,是第二級四路Wilkinson分配器。Wilkinson分配器中,有隔離電阻R1-R8。當各路的輸出端都正確地接上負載時,在隔離電阻上幾乎沒有功率損耗。如果任意拔出一個PA模塊后,這一路的輸出端就成為開路狀態。這些隔離電阻在隔離板上設計的編號是R9,標稱阻值70.7歐姆、容量400瓦。每個Z平面的分配器上有8個隔離電阻,每個功率放大器對應一個隔離電阻。所有的功放模塊都插在分配器插槽上,正常工作時,這些隔離電阻根本看不到。但是,如果拔出了一個功放模塊,為了保持其它3個功率放大器的負載阻抗和4個功率放大器都插入時的負載阻抗相同,就會使這個功率放大器的隔離電阻分流而消耗功率。如果在同一個分配四元組上拔出第二個功率放大器(不是合成四元組),那么與它們相聯系的兩個隔離電阻耗散的功率就會增加,也就有可能把隔離電阻燒毀。
由于這些電阻沒有安裝溫度傳感器,主控制器用一種特殊的計算方法,來核算隔離電阻究竟耗散了多少功率,計算出從任意一個分配四元組中拔出模塊的最大數目和風流量百分數的最大值。然后,主控器設置預功放IPA的電流門限來防止這些電阻耗散太多的功率,降低APC電壓,保持預功放IPA電流低于這個門限值,從而降低預功放的功率來保證這些隔離電阻的安全。
2、兩個5KW合成器的隔離電阻,標記是ISO-AB和ISO-CD。A面2.5KW和B面2.5KW的輸出功率合成一路5KW,而C面2.5KW和D面2.5KW的輸出功率合成另一路5KW。每一路都有一個隔離吸收電阻,共有兩個。它們安裝在5KW功率合成組件的上面,在系統框圖中的設計編號是A2A5R1和A2A7R1,標稱阻值50歐姆、容量800瓦。A面和B面輸出的兩路2.5KW功率(或者C面和D面),都是用3dB合成器來合成5KW功率的。這個3dB合成器,安裝在這兩個平面之間,C面和D面也是如此。在Z平面中,各個平面之間已經具有所需要的90o相位關系。所以,只要所有的功率放大器正常工作,在合成器的輸出端基本上沒有功率損耗。如果兩個平面之間的幅度或相位出現不平衡,AB面或者CD面的隔離負載電阻就會吸收這些不平衡造成的功率損耗。比如一個功率放大器出現了故障,這個放大器所處平面的輸出功率,就會比其它平面的輸出功率低。拔出一個模塊不會引起不平衡,但卻同時影響相關的兩個平面A面和B面、或者C面和D面。系統越不平衡,隔離負載電阻的溫度越高。如果這種不平衡大于某個參數值,控制器就會啟動反饋程序,降低發射機的輸出功率,保證隔離負載電阻的溫度在容許的范圍以內。A面和B面5KW合成器輸出端的相位是-90o,C面和D面5KW合成器輸出端的相位是-180o。這兩路合成器的輸出,直接送到功率放大器組件下面的10KW合成器中。5KW合成器組件中包括以下元器件:兩個Z平面、8個功放模塊,也就是16個功率放大器和一個3dB合成器。其中3dB合成器是一個非常穩定的器件,它允許輸入端射頻功率的幅度和相位存在一定的容差范圍。在這個容差范圍內,最大限度地合成輸出功率。主控制器和PA控制器,同時監測合成系統的隔離電阻和它們的溫度情況,主控制器監測它們,是為了發出反饋指令,降低發射機的輸出功率。當主控制器不工作,或者出現異常時,PA控制器就單獨地監測它們。此時,PA控制器僅僅起到保護作用。5KW合成器上的溫度監測信號,從各自的J4端輸出,如圖2所示。AB面5KW合成器取樣信號送到控制器的J15端,CD面5KW合成器取樣信號送到控制器的J16,10KW合成器取樣信號送到控制器的J17端。
3、10KW合成器的隔離電阻是ISO-ABCD,這個隔離電阻是兩路5KW功率單元合成10KW功率時的隔離吸收負載。它安裝在合成器鋁盒子的前面,也就是PA模塊機箱下面的底板里、在電源組件的正上方(在電源機箱內),它在系統框圖中的編號是A2A6R1。兩個5KW合成器的輸出端,接在最后一個3dB合成器的輸入端,最終輸出10KW額定功率,設計值不超過11KW。因為它把四個四元組的輸出功率合成在一起,所以叫作ISO-ABCD。隔離吸收負載的溫度取樣,用來監測兩路5KW合成器輸出功率的平衡情況。
4、隔離電阻本身的故障,是通過熱敏電阻溫度讀數的變化來體現的。每一個功率放大器的隔離電阻溫度故障門限,設置為150℃,這些隔離電阻安裝在5KW功率合成單元兩側的隔離器板上。正常情況下,幾乎沒有電流流經這些隔離電阻,它們運行在40℃~100℃的溫度范圍內。如果在同一個四元組中,某個功率放大器隔離電阻的相位和增益,與其它三個功率放大器相比較出現了差別,那么隔離電阻就通過吸收電流來改善這種不平衡。同時隔離電阻的溫度也就會升高,不平衡程度越大,溫度升高越快。每個隔離電阻上面都用特制的環氧樹脂粘貼了一個熱敏電阻,用來監測溫度。當這個溫度即將接近150℃或已經超過150℃,就出現故障記錄A、B、C、或D#-ISO。(這里面的#代表數字1~8)。同時,發射機被封鎖120ms。存在故障的功率放大器也被切換出去,然后把封鎖解除。這種溫度測量方法,實際上是一定時間內隔離電阻的預測過載溫度。也就是說,系統出現此故障時,隔離電阻的溫度并沒有真正達到150℃。但是,控制器將根據隔離電阻溫度上升的比率,把這個有問題的功率放大器提前從系統中切換出去。查看功率放大器隔離電阻的溫度,按前面板的診斷顯示菜單[METERINGC,C]。在環境溫度低于75℃的情況下,每個功率放大器隔離電阻的溫度有些差別是正常的。通過上面對每個部分隔離電阻的分析,可以清楚地知道它們的具體位置和故障現象,一旦出現問題,能夠很快地排除故障,為安全優質播出提供了保障。
責任編輯人:CC
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