一种提高短波发射机功率显示精度的改进设计

摘要：由于短波发射机工作相对带宽较宽，功率采样器件受分布参数影响较大，在不同频率下，相同功率等级时采样的输出电压值存在较大差异。针对现有发射机存在的功率指示不准确的现象，本文根据分段显示原理，提出了一种有效提高短波发射机功率显示精度的改进设计，分析了设计原理，并对其工作效果进行了测试，结果满足设计要求，验证了设计方法的可行性。

关键词：短波发射机 分段 功率显示

中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0165-01

在一些早期开发设计中的短波发射机，采用传统的功率采集与处理方法，因此存在功率指示不准确的现象。而作为发射机显示与控制的一个关键环节，采样功率的处理方法是否合适，决定着发射机显示是否精确、控制是否有效。显示功率的精度不够，不但影响操作人员对机器运行情况的判断，同时还影响播出效果的好坏。

1 现有功率显示调节方式

发射机现有的功率采样信号处理与显示原理，在发射机整个工作频带内选择一个中间频点，如11MHz，发射机输出额定功率。通过功率采样电路采集输出功率，经过整流滤波处理后，送入电压调节电路。现有的电压调节电路只有一路调节，在此功率等级下，调整功率电压调节电位器，使功率指示表显示与发射机输出额定功率一致，就完成了整个显示电路的调节。在整个工作频带内，只选择一个基准频率进行调节。

由于短波发射机工作相对带宽较宽，功率采样器件受分布参数影响较大，在不同频率下，相同功率等级时采样的输出电压值存在较大差异。而现有的功率显示调节电路只选定一个中间频率进行调节，其他频率参照此基准来显示，这就导致了在偏离基准频率的频点上，发射机显示值与实际输出功率差异较大，频率偏移越大，显示误差愈大。

2 功率显示调节电路的改进

功率显示的准确与否直接影响操作人员对发射机运行状态的了解和掌握，因此在保证不影响播出的前提下，对现有的功率显示调节方式进行适当合理的改进就显得十分必要。

为了在全频带内实现输出信号的谐波滤波，发射机采用了分段处理的形式，即将整个工作频段分成八段，来克服宽频带特点，由激励器输出分段信号控制分段切换。功率指示不准也是因为工作带宽相对较宽，引起，根据滤波器设计思路，将分段思想引入功率指示调节电路中来。即将电压调节电路分成八段，每一段分别进行调节，每一段覆盖带宽与滤波器分段一致，由激励器负责调节分段控制。

改进后的显示调节电路原理如图1所示。

将电压调节电路分成八段，每一段调节步骤和改进前相同，即在每一段选择中间频率输出额定功率，调节电位器使功率显示表与发射机实际输出功率一致，每一段依次调节。这样做法可将调节带宽缩小，在每一段内带宽小，分布参数导致的差别不大，大大提高了每一段内输出功率的平坦性与一致性。

合理利用发射机现有资源与优势，每一段对应的频率与滤波器一致，同时受滤波器分段信号自动控制，每一段切换和调节电路如图2所示。

为了提升电压调整空间，提高驱动能力，在改进的电压调节电路输入端设计了运算放大器和跟随电路。通过电压调节电位器来调整输出显示功率，与谐波滤波器共用激励器输出的分段控制信号，来实现八段调节电路的自动切换。

在短波工作频带内，从低到高，每一段选择一个远离基准频率的频点进行测试，与改进前显示数值对比，通过数据可看出，显示误差由改进前的最大240W缩小到60W，显示精度明显提高，验证了该改进的可行性。

3 注意事项

在每一段选择基准调节频率时，一般选择该段工作频带中间频率。由于分布参数的不确定性，该频率不一定是最佳基准频率，可根据实际测试结果来选择。

每一段利用电位器来进行调整显示功率，由于设备运行过程中产生的振动会引起电位器的机械振动，从而导致调节电压产生变化，为了避免该现象出现，影响最终显示结果，需要定期进行显示检测校准，并在每次调节完毕后对电位器进行点胶固定。

4 结语

根据现有的设备条件，根据分段调节思想，改进设计了发射机显示调节电路，经过实际测试，有效提高了发射机显示精度，充分验证了该改进设计的可行性。由于该设计属于现场改进情况，要从源头上提高发射机显示精度，最好用选择宽带特性好的元器件，如定向耦合器等作为发射机功率采样电路，来解决分布参数对功率检测造成的影响，简化调节方式。

参考文献

[1]郭允晟.驻波比表和功率计的原理和实践[J].业余无线电，1995年第26期.

[2]华成英，童诗白.模拟电子技术基础（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]张纪纲.射频铁氧体宽带器件[M].北京：科学出版社，1986.