21369

Аппаратура передающего тракта : усилитель мощности АСП Р325У

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Устройство и принцип работы АСП Р 325У и Р378АБ Занятие №11Аппаратура передающего тракта : усилитель мощности АСП Р325У ВНИМАНИЕ: В зависимости от времени изготовления изделия названия блоков и некоторые обозначения в функциопальных и принципиальных схемах технической документации могут отличаться от приведённых в пособии; имеют место некоторые разночтения в эксплуатационной документации по причине недостаточно тщательной её проработки изготовителем Пользуйтесь конкретной...

Русский

2013-08-02

121.71 KB

7 чел.

Тема №2. «Устройство и принцип работы АСП Р 325У и Р378А,Б»

 

Занятие №11«Аппаратура передающего тракта : усилитель мощности АСП Р325У»                                                      

          ВНИМАНИЕ: В зависимости от времени изготовления изделия названия блоков и некоторые обозначения в функциопальных и принципиальных схемах технической документации могут отличаться от приведённых в пособии; имеют место некоторые разночтения в эксплуатационной документации по причине недостаточно тщательной её проработки изготовителем

  Пользуйтесь конкретной документацией на образец.

        Вопрос№1.Назначение и технические данные УМ.

  Высокочастотный тракт усиления мощности АСП  Р-325У предназначен для усиления ВЧ колебаний в диапазоне частот 1,5-30 МГц до уровня мощности 5КВт на входе антенного симметрирующего трансформатора (на выходе передатчика).

  Он обеспечивает на входе антенного симметричного фидера при нагрузке с волновым сопротивлением 300 Ом и КБВ 0,6 номинальную ВЧ мощность не менее 4 КВт на любой из частот в диапазоне 1,5-30 МГц. На участках диапазона с КБВ от 0,6 до 0,4 выходная мощность может снижаться до 2,5КВт.

  Уровень любого побочного излучения, поступающего с УМ на вход антенного фидера, не превышает 50мВт.

Вопрос№2.Состав, структурная схема и принцип работы УМ.

 

             Основным элементом тракта является стойка ГУ-119, в которую входят:

     1. Блок АБ-442, представляющий собой широкополосный двухкаскадный усилитель мощности 5КВт.

   В состав блока АБ-442 входит панель управления, на которой установлены приборы для контроля работы блока, кнопки для включения его при ручном управлении и цифровой индикатор неисправной лампы – блок АБ-423.

     2. Блок ГУ-544 с набором из шести переключаемых по диапазону фильтров для подавления гармоник (ФПГ).

      3. Блок АБ-444 - содержит коммутационные элементы для включения выпрямителей питания и выпрямитель 320В.

      4. Блок ГУ-445- содержит выпрямитель 2,0 КВ для питания анодных цепей усилителя и выпрямитель – 100В для питания цепей смещения. В этом блоке установлен так же блок ГУ-446, представляющий собой широкополосный предварительный усилитель.

      5. Трансформатор для питания выпрямителя 320В.

   Кроме стойки ГУ-119 в состав тракта входят:

  1.  два участка измерительных линий, служащих для измерения выходной мощности усилителя, КБВ в фидере и защиты УМ при обрыве или коротком замыкании в фидере;
  2.  блок ГУ-474, содержащий систему управления, блокировки и сигнализации (УБС) в.ч. тракта;
  3.  блок АБ-435, содержащий РМБ (разъединитель механической блокировки) для защиты персонала;
  4.  блок АБ-430 – выпрямитель 27В 10А для питания системы управления в.ч. тракта;  
  5.  блок АВ-412 – источник питания блока ГУ-477;
  6.  симметрирующий трансформатор ГУ-462 для согласования симметричного двухпроводного фидера питания антенны с несимметричным выходом УМ;
  7.  блок АВ-407, содержащий приборы для контроля режима работы в.ч. тракта и изоляции цепей УБС устройства,  приборы для контроля мощности УМ и КБВ фидера, а также для защиты в.ч. тракта;
  8.  блок ГУ-477- предназначен для автоматической регулировки уровня выходной мощности в зависимости от значения КБВ антенного тракта, а также для снижения мощности вручную до необходимого уровня.


Вопрос№3.Особенности устройства и работы составных частей УМ.

  С выхода коммутатора возбудителей сигнал подаётся на блок ГУ-477. Аттенюатор блока ГУ-477 в зависимости от положения ручки регулировки уровня или от значения КБВ тракта изменяет уровень сигнала, подаваемого на предварительный усилитель от 0,1 до 1,0В. Управляющие аттенюатором сигналы поступают с детекторов падающей и отражённой волны измерительного участка.

  С выхода блока ГУ-477 сигнал поступает в блок ГУ-446, представляющий собой широкополосный двухкаскадный усилитель мощности на лампах ГС-36Б.

  Блоком ГУ-446 сигнал усиливается и подаётся на вход блока АБ-442. Этот блок представляет собой мощный двухкаскадный широкополосный усилитель. Первый каскад выполнен на одной лампе ГУ-78Б, а второй каскад выполнен на девяти лампах ГУ-78Б по схеме усилителя с распределённым усилением. Сигнал усиливается до мощности 4-6 КВт и поступает на вход блока ГУ-544, в котором установлены шесть фильтров нижних частот

для подавления гармоник.

  Фильтры включаются в тракт с помощью ВЧ реле в зависимости от рабочей частоты по командам, поступающим от блока ГУ-474.

  С выхода блока ГУ-544 сигнал поступает на два измерительных участка фидера. Каждый из них представляет собой отрезок фидера с установленным на нём парой направленных ответвителей и двумя детекторами. Один из ответвителей ориентирован на падающую волну, а второй – на отражённую.

    Сигналы первой пары ответвителей (первый измерительный участок) через детектор подводятся к блоку АВ-407, где используются для контроля мощности и КБВ, а также для защиты аппаратуры при обрыве или коротком замыкании в последующей части тракта.

  Сигналы второй пары ответвителей (второй измерительный участок) с выходов детекторов подаются в блок ГУ-477, где используются для автоматической регулировки мощности.

  С выхода второго измерительного участка сигнал поступает на коаксиальный 75-омный вход согласующе-симметрирующего трансформатора (блок ГУ-462), где трансформируется в 300-омный симметричный выход, к которому подключается двухпроводный фидер питания передающей антенны.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ  УСИЛИТЕЛЬ

  Состоит из двух каскадов с ВЧ коррекцией на лампах ГС-36Б. Резисторы R6, R12 – для контроля катодного тока ламп. Широкополосный ВЧ трансформатор Т1 служит для согласования выходного сопротивления блока ГУ-446, равного 450 Ом с входным сопротивлением кабеля, соединяющего блоки ГУ-446 и АБ-442 и равного 75 Ом.

  В блоке ГУ-446 размещено устройство для запирания предварительного усилителя при подаче на разъём блока  Х 4. 3а ИВС напряжения +27В.

УСИЛИТЕЛЬ  МОЩНОСТИ

  Содержит предоконечный и оконечный каскады. Предоконечный каскад собран на лампе ГУ-78Б. С помощью ВЧ согласующего трансформатора осуществляется согласование выходного сопротивления предоконечного усилителя 150 Ом с входным сопротивлением оконечного усилителя 19 Ом.

  Оконечный каскад УМ собран на девяти лампах ГУ-78Б по схеме усилителя с распределённым усилением. ВЧ напряжение поступает через согласующий трансформатор на вход сеточной линии. Анодная линия состоит из звеньев фильтров нижних частот типа m.

ФИЛЬТРЫ  ПОДАВЛЕНИЯ  ГАРМОНИК

   Для подавления гармоник в УМ используется шесть фильтров нижних частот. Управление фильтрами осуществляется по командам от блока ГУ-474. При работе одного фильтра остальные пять фильтров закорочены на землю по входу и выходу при помощи реле.

  Напряжение питания на стойку ГУ-119 подаётся через РМБ (блок АБ-435). РМБ исключает возможность подачи электропитания при открытых дверях стойки. Двери и блоки, охваченные системой механической блокировки, имеют специальные блок-замки. Блок-замки выполнены так, что при открытых дверях стоек и вынутых блоках ключи из замков не вынимаются.

  Только при установке всех ключей в табло можно вынуть из табло разрешающий ключ с гравировкой Р и им отпереть замок РМБ, и включив его, подать питание на в.ч. тракт (накал, смещение, экранное, анодное).

  Питание анодных цепей генераторных ламп и вентилятора охлаждения осуществляется нестабильным трёхфазным напряжением 380В. Питание всех остальных цепей в.ч. тракта осуществляется стабильным напряжением. Для стабилизации напряжения применяется стабилизатор СТС-10/0,5С.

  Нестабильное напряжение с ножей РМБ поступает в блок АБ-444 стойки ГУ-119. В блоке установлены два контактора Р1 и Р2 и проволочные резисторы R1-R3. При включении высокого напряжения по команде, поступающей от системы УБС включается контактор Р2 и через ограничительные резисторы R1-R3 подаётся напряжение на обмотку трансформатора выпрямителя 2,0 КВ. Резисторы предотвращают срабатывание защиты автоматического выключателя нестабильного напряжения от пускового тока. Затем, через контакт контактора Р2 включается контактор Р1, шунтируя контакты контактора Р2 и ограничительные резисторы.

  Трансформатор Тр4 имеет две вторичные обмотки, каждая из которых питает свой выпрямитель, собранные в блоке ГУ-445, которые выдают напряжения, соответственно 900В и 1100В. Для получения напряжения 2,0КВ оба выпрямителя соединены последовательно.

  Реле К1 служит для контроля наличия анодного напряжения, своими контактами обеспечивает включение экранного напряжения.

  Питание анода лампы ГУ-78Б предоконечного усилителя и ГС-36Б предварительного усилителя осуществляется напряжением 900В, снимаемого от точки соединения вентильных групп выпрямителей.

  Защита выпрямителей 2,0КВ и 900В по постоянному току производится с помощью реле максимально-анодного (РМА). При увеличении тока через обмотку этого реле оно срабатывает, отключая контактор Р1.

  Стабильное напряжение 380В подаётся на блок питания УБС АБ-430, на блок АВ-407, а также на контакты реле Р3 и Р4 блока АБ-444. При срабатывании реле Р4 напряжение подаётся на трансформаторы Т1 и Т2 блока ГУ-445. Трансформатор Т1 питает переменным током накал ламп ГУ-78Б оконечного каскада УМ, трёхфазный выпрямитель (диоды V37-V42), служащий для питания накала лампы ГУ-78Б предоконечного усилителя и индикатора неисправной лампы. Одна из обмоток этого трансформатора питает выпрямитель смещения (диоды V43-V48).

  Защита цепей смещения осуществляется предохранителями ПР1 и ПР2 в блоке АБ-444, параллельно которым включены индикаторные лампы. Напряжением смещения питается обмотка реле К2 блока ГУ-445. Это реле контролирует наличие напряжения смещения и только при его наличии позволяет включить высокое напряжение.

  При срабатывании реле Р3 блока АБ-444 через предохранители ПР3 и ПР4 напряжение подаётся на установленные на дне стойки трансформаторы ТР1 и ТР3 выпрямителя 320В. Выпрямленное диодами Д1-Д6 (блок АБ-444) напряжение через фильтр Др1,С4-С13 подаётся в блок АБ-442 и ГУ-446. В блоке АБ-442 оно питает экранные сетки ламп ГУ-78Б, а в блоке ГУ-446 экранные сетки ламп ГС-36Б.

  Резистор R10 служит для контроля тока экранного выпрямителя, а делитель R12, R13 – для контроля напряжения.

  Защита выпрямителя осуществляется реле Р6, которое срабатывает при возрастании тока выпрямителя и отключает контактор Р1 включения высокого напряжения.

                   Управление высокочастотным трактом

  В в.ч. тракте предусмотрены следующие виды управления УМ:

    - местное ручное управление, которое производится с помощью органов управления на стойке ГУ-119;

- дистанционное управление – по командам, поступающим по проводам от УУС;

   При обоих видах управления выполняются следующие операции;

    - включение и отключение охлаждения, накала и смещения;

    - включение и отключение высокого напряжения и напряжения питания экранных сеток.

   Переключатель вида управления расположен на передней панели блока ГУ-474. Запирание блока ГУ-446 осуществляется от УУС независимо от вида управления. Аппаратура управления размещается в блоке ГУ-474 (УБС).

БЛОК  УБС (ГУ-474)

                    Система УБС предназначена:

  1.  для включения и отключения напряжений питания цепей охлаждения, накала, смещения, экранных сеток и анодов ламп УМ;  
  2.  для защиты аппаратуры от повреждений при ошибочных действиях;
  3.  для защиты персонала от доступа к токоведущим частям при наличии на них высокого напряжения;
  4.  для защиты аппаратуры при пробое в лампе, обрыве или к.з. антенного фидера;
  5.  для синхронизации работы всех элементов в.ч. тракта в соответствии с заданным порядком работы;
  6.  для формирования команд включения нужного ФПГ в зависимости от кода частоты настройки всех четырёх возбудителей.

  При поступлении от возбудителей кодов, требующих включения одновременно двух или более фильтров, в блоке УБС вырабатывается команда ЗАПРЕТ, и команда на включение фильтра не формируется.

  Системой УБС предусмотрена принудительная последовательность включения и отключения питающих напряжений, учитывающая требования к включению питания мощных генераторных ламп.

   Включение напряжений производится в следующей последовательности:

  1.  Включение охлаждения.
  2.  Включение накала и смещения.
  3.  Принудительная выдержка времени 3-4 минуты для прогрева ламп.
  4.  Включение анодного напряжения.
  5.  Включение экранного напряжения.

  Включение и отключение питающих напряжений производится кнопками НАКАЛ ВКЛ, НАКАЛ ОТКЛ, ВН ВКЛ, ВН ОТКЛ на панели управления стойки ГУ-119 при местном ручном управлении, или кнопками-табло ПИТАНИЕ и ВЫСОКОЕ на УУС – при дистанционном управлении.

             Система контроля работы высокочастотного тракта

  Предусмотрены следующие виды контроля работы:

  1.  контроль выполнения операций по включению питающих напряжений в.ч. тракта;
  2.  контроль катодных токов всех ламп УМ, напряжений и токов всех выпрямителей;
  3.  измерение мощности усилителя и КБВ нагрузки;
  4.  контроль изоляции цепей УБС;
  5.  индикация номера неисправной лампы.

  Приборы контроля работы размещены на панели управления стойкиГУ-119 и на блоке АВ-407.

  На панели управления размещены сигнальные лампы НАКАЛ ВКЛ, ПРОГРЕТ, ВН ВКЛ и три измерительных прибора с переключателями для контроля режимов ламп, напряжений и токов выпрямителей, а также световые индикаторы номера неисправной лампы.

  В блоке АВ-407 размещены приборы:

  1.  контроля тока выпрямителя 2,0 КВ (ТОК АНОДНЫЙ);
  2.  контроля тока выпрямителя 320В (ТОК ЭКРАННЫЙ);
  3.  измерения мощности и КБВ (МОЩНОСТЬ);
  4.  контроля изоляции цепей УБС (КОНТРОЛЬ ИЗОЛЯЦИИ УБС).

  Предусматривается контроль катодного тока каждой из ламп блоков ГУ-446 и АБ-442, а также напряжений выпрямителей 2,0 КВ (Еа), 320В (Ес2), и минус 100В (Iс1).

В номинальном режиме работы токи электродов ламп должны находится в пределах зелёных секторов шкал.

             Измерение выходной мощности усилителя и КБВ нагрузки

  Устройство для измерения мощности и КБВ состоит из участка измерительного с детектором, прибора с переключателем и платой преобразователя (блок АВ-407).

  Принцип работы измерителя мощности основан на раздельном измерении мощности падающей и отражённой волн в фидере с помощью направленных ответвителей. На измерительном участке фидера установлена пара направленных ответвителей. Один из ответвителей ориентирован на падающую волну, а второй -  на отражённую.

  На ответвителях выделяются в.ч. напряжения, пропорциональные соответственно напряжениям падающей (Uпад.) и отражённой (Uотр.) волн. От ответвителей напряжения детектируются и поступают на плату преобразователя, а затем через переключатель на прибор. Регулировка чувствительности прибора (коэффициента К в формуле)

         Р = К (Uпад.+ Uотр.) (Uпад.- Uотр.)

производится потенциометром КАЛИБРОВКА. Для уменьшения частотной погрешности калибровка производится на каждом из шести поддиапазонов.

  Напряжения падающей и отражённой волн поступают на вход нуль-органа, где величина напряжения отражённой волны сравнивается с величиной части напряжения падающей волны по формуле:

                           Uотр. = К1 Uпад.

  Коэффициент К1 устанавливается с помощью потенциометра R16 таким, чтобы напряжение на выходе нуль-органа появилось в том случае, если КБВ фидера ниже 0,2. При этом подаётся сигнал о недопустимом КБВ (срабатывает реле Р1) и отключается высокое напряжение с УМ.

  Каждое из напряжений падающей и отражённой волн через переключатель подаётся на измерительный прибор. В положении переключателя КАЛИБРОВКА на прибор подаётся напряжение падающей волны и потенциометром КАЛИБРОВКА чувствительность прибора устанавливается такой, чтобы напряжение падающей волны соответствовало отклонению стрелки прибора до риски К по шкале КБВ. В положении переключателя КБВ на прибор подаётся напряжение отражённой волны и производится отсчёт величины КБВ.

                   Контроль изоляции цепей УБС

  В системе управления принято двухпроводное питание, при котором ни один из питающих проводов не соединён с корпусом. При случайном замыкании на корпус одного из проводников цепей управления система продолжает исправно работать. Для контроля изоляции цепей УБС относительно корпуса на блоке АВ-407 установлен прибор. При исправной изоляции стрелка находится вблизи нулевого деления в середине шкалы. При нарушении изоляции одной из шин стрелка отклоняется в красный сектор шкалы.

                  Индикация номера неисправной лампы

  Для отыскания неисправной лампы в УМ предусмотрена индикация её номера. При неисправности система реагирует на возрастание катодного тока. При возрастании тока срабатывает соответствующий тиристор (Д1-Д10) и включается соответствующее поляризованное реле, которое подаёт напряжение на светодиод индикатора. Отключение индикации осуществляется кнопкой СБРОС на панели управления стойки ГУ-119.

                   Конструкция УМ

   УМ размещён в стойке ГУ-119. Стойка разделена на два отсека. В верхнем отсеке находится блок фильтров ГУ-544 и блок АБ-442, который может поворачиваться, открывая доступ к анодам ламп и блоку ГУ- 544. Со стороны сеточных устройств блок АБ-442 закрывается дверью, на которой находится панель управления. На панели управления расположены кнопки включения и отключения накала и высокого напряжения, переключатели и приборы контроля токов ламп и выпрямителей, потенциометры для регулировки напряжения смещения ламп, а также табло индикатора неисправной лампы.

  В нижнем отсеке стойки находятся блоки питания АБ-444, ГУ-445 с накальными и анодными трансформаторами. На дне нижнего отсека расположены трансформаторы экранного выпрямителя и элементы фильтра 0,9 КВ.

Органы управления и контроля УМ

      В разделе перечислены органы управления и контроля, которые используются оператором при работе с усилителем мощности в составе АСП  Р-325У.

ПЕРЕДНЯЯ  ПАНЕЛЬ  СТОЙКИ  ГУ-119

  Приборы:

  1.  КАТОДНЫЙ  ТОК / ВЫПРЯМИТЕЛЬ  Еа; Iа – в зависимости от положения переключателей КОНТРОЛЬ контролируются катодные токи ламп УМ, напряжение и ток анодного выпрямителя;
  2.  ВЫПРЯМИТЕЛЬ  Ес2; Ic2  - в зависимости от положения переключателя КОНТРОЛЬ контролируются напряжение и ток экранного выпрямителя;
  3.  ВЫПРЯМИТЕЛЬ  Ес1; Iс1 – в зависимости от положения переключателя КОНТРОЛЬ контролируются напряжение и ток выпрямителя смещения.

  Переключатели:

  1.  КОНТРОЛЬ  Л1-Л10; ОТКЛ – для раздельного контроля катодных токов ламп УМ при нажатии кнопки КОНТРОЛЬ СТАЧ. РЕЖИМА;
  2.  КОНТРОЛЬ  Л1; Л2; Л-Л10; Еа, Ес2, Ес1; Iа, Iс2,  Iс1 – для переключения режимов измерения контрольных приборов (раздельный контроль катодных токов ламп предварительного усилителя, обобщённый контроль статического режима ламп УМ, контроль напряжений и токов выпрямителей).

  Сигнальные лампы: НАКАЛ; ПРОГРЕТ; В НАПРЯЖ. – сигнализация о включении напряжения накала, высокого напряжения и прогреве усилителя мощности.

  Светодиоды Л1-Л10  НЕИСПРАВНАЯ  ЛАМПА – для индикации номера неисправной лампы УМ.

         Под крышкой:

  Кнопки:

  1.  СБРОС – для отключения индикации номера неисправной лампы;
  2.  КОНТРОЛЬ СТАТИЧ. РЕЖИМА – для включения проверки статического режима работы ламп УМ;
  3.  НАКАЛ (ВКЛ; ОТКЛ) – для включения и отключения соответственно напряжения накала при местном управлении УМ;
  4.  В.Н. (ВКЛ; ОТКЛ) – для включения и отключения соответственно высокого напряжения при местном управлении УМ;

  Подстроечные резисторы Л1-Л5; Л6-Л10 – для раздельного изменения напряжений смещения при регулировке статических режимов работы ламп УМ.

БЛОК  АВ-407

   Приборы:

  1.  ТОК  АНОДНЫЙ – для контроля тока выпрямителя 2,0 КВ;
  2.  ТОК  ЭКРАННЫЙ – для контроля тока выпрямителя 320В;
  3.  МОЩНОСТЬ – для измерения выходной мощности усилителя и КБВ в нагрузке;
  4.  КОНТРОЛЬ  ИЗОЛЯЦИИ  УБС – для контроля состояния изоляции цепей управления системы УБС.

    Переключатель КОНТРОЛЬ (МОЩНОСТЬ, К, КБВ) – для переключения режима измерения прибора МОЩНОСТЬ.

    Потенциометр КАЛИБРОВКА – для регулировки чувствительности прибора (калибровка прибора перед измерением КБВ);

БЛОК  ГУ-474

   Индикаторы:

  1.  ФПГ 1-6 – для индикации номера включённого фильтра подавления гармоник;
  2.  ОХЛ. НАКАЛ; ВН; ФОРМИР ДИАП; ФИЛЬТРЫ для индикации о перегорании соответствующего предохранителя в цепях блока.

  Тумблер УПРАВЛЕНИЕ (ДИСТ – МЕСТН) – для выбора вида управления УМ.

  Кнопка ОБХОД  ПРОГРЕВА – для включения УМ без предварительного принудительного прогрева.

БЛОК  ГУ-477

  Потенциометр РЕГ. МОЩНОСТИ – для ручной регулировки выходной мощности УМ.

БЛОК  АБ-435

  Ручка РМБ и табло с ключами – элементы механической блокировки стойки ГУ-119.

  Кроме перечисленных элементов управления и контроля на блоках установлены предохранители защиты соответствующих цепей, сигнальные лампы и контрольные гнёзда для снятия параметров питающих напряжений.