简述广播电视大功率发射管冷却方式的发展变化

摘要：广播电视大功率发射管从七十年代得到广泛应用以来，其冷却方式也有不同时期的发展和冷却方式的更新变化，冷却方式主要是在风冷、水冷和液冷等方面的改进，虽然这几种冷却方式对大功率发射管起到了不同的冷却效果，但存在的不足也不少，比如：不适应四季环境温度的变化、维护量大、影响发射管效能等等，随着大功率晶体管（MOS管）的广泛应用，发射管的冷却方式也走向了智能化，从而解决了强制风冷，水冷、液率的不足。这里只是简单的介绍广播电视大功率发射管冷却方式的发展变化。

关键词：冷却方式。

广播电视发射机从电压放大器器件到电流放大器器件，从高电压、大电流发射管到低电压、小电流发射管，从水冷、液冷方式到风冷方式，从固定风速风冷到智能风速风冷方式的发展转变中，广播电视大功率发射管之所以能有效的工作，取决于发射机发射管所处的工作环境，发射管工作环境好坏的重要组成部分是冷却系统。

温度，对大功率电子管阳极易造成熔化而损坏、破坏电子管真空度；极间漏电引起参数特性变化；栅流变化、栅偏压减小、阳流过荷；栅-阴极间电阻减小、缩短管子寿命引起阴极发射电流下降等影响。

温度，对大功率晶体管集电极反向电流、电流放大系数、发射结正向压降、放大效率、寿命等会产生直接影响。对晶体mos管的Id最大DS电流.会随温度的升高而降低、Idm最大脉冲DS电流.会随温度的升高而降低等等参数产生影响。

七十年代之前，我国大功率广播电视发射管主要是电子管，主要作用于广播发射设备，为适应大功率发射的需要，发射管从玻璃电子管发展到陶瓷电子管、从小功率发展到大功率；从水冷到强制风冷。在这个发展过程中，水冷方式（内冷，即冷却液循环流入电子管内达到降温。外冷，即将电子管板极侵入冷却液达到降温）对大功率电子发射管的冷却起到至关重要的作用。但是水冷方式存在很多不足的方面，一是对冷却系统的维护量大、复杂，高温易对液体容器的密封、管座绝缘垫片产生影响。二是调试设备和谐振腔、更换管子复杂，易造成长时间停播。三是大部分无线广播电视发射基地均处在高山，常年温度低，易对水冷液产生晶冻而循环不畅、堵塞不能正常工作。四是水冷对电子管的冷却部位主要在板极，而电子四极管除了板极高电压外，阴极有几十安的电流、帘栅极有千伏高压，其发热部位宽，那冷却部位就不完全，对管子寿命、参数特性产生影响。虽然存在不足，但这种冷却方式一直沿用至九十年代初，并在不断改进中应用。

图1为60z管（外冷）水冷方式电子管图2为FU-113F管强制风冷方式

八十年随着电视发射设备的需求，大功率发射设备的不断应用，从国外引进生产了大功率电视广播发射机，采用是大功率陶瓷电子管，其冷却形式采用的是强制风冷，为使电子管实现冷却，把陶瓷电子管设计放置在密封的谐振腔（槽路箱）内，冷却风道是下为进风口，顶上为出风口，冷却效果能满足电子管工作。其缺点是噪音大。由于冷却风速大造成电子管谐振参数、工作特性极不稳定。电子管调试量大，每周都要进行调试和观测，且大部分调试是在带电状态下工作，危险性大，谐振参数调试不精确。冷却取风环境差对电子管工作造成影响，大部分高发射台站常年温度偏低、湿度大，而且冷却风速是固定强风，不论环境温度怎样变化，冷却风速仍然是固定的，而不是根据工作温度和环境温度发生改变；更主要的影响是冷却取风湿度大，对电子管参数影响外，可造成电子管座和谐振腔短路、放电、打火而影响电子管正常工作。由于电子管诸多不利因数，电子管发射机时代进入二十一世纪以来逐步退出发射机市场，取而代之的是固态发射设备。

随着晶体管固态发射机发射管的应用，冷却系统也不断改进，固定风速风冷向智能风速风冷的进步。目前国内改进升级的固态发射机仍然应用统一分风式固定风速风冷改进型离心风扇，作为全国各开路无线发射台站来说，其离心风扇冷却形式依然存在水冷和强制风冷的诸多缺点和不足。发展发射机智能调速冷却形式是未来的趋势，他的最大特点是发射管冷却随环境的变化而不变，随发射管温度的改变而改变，不受环境温度、湿度的影响，达到智能冷却控制的目的，冷却系统不会对发射管更换、调试、测试参数特性等产生影响，而且每一个百瓦级以上的晶体管固态放大器均有各自独立的智能变速风扇和温度取样控制电路，它可以依据各自晶体发射管的不同特性而调节风速冷却，是一种固态发射机潜在优化冷却形式，他同时改善了人的工作环境和维护强度。

以上是我在广播电视发射部门工作三十多年的一点认识，有欠妥的阐述属个人观点，

只供参考。

作者简介：1984年从事广播电视发射技术工作，曾毕业于湖南广播电视学校（今湖南传媒大学），学习广播电视技术专业，后就读中央广播电视大学计算机专业，1998年评定为工程师，现在工作于郴州电视调频转播台，任技术部主任，兼台内职工业务培训教学工作。