[GIN,IV大功率速调管功放无功率输出故障的检修]功放功率

　　2010年5月10日凌晨1:08分，我站主路高功放功率下降至0W，而备路高功放功率提升至满功率输出。　　查看高功放和抗干扰系统日志，发现在发生故障时刻，主路高功放的输出功率由正常值降为0W，而备路高功放的输出功率是正常值。由于主路高功放是在线设备，当它的功率降低后，抗干扰系统就会自动提升主功放功率至设定值，可由于某种原因主路高功放故障，功率不能被提升至设定值，输出功率一直是0W，抗干扰系统就一直进行提升功率动作，由于备路高功放功率调整是跟随主路高功放的，致使备路高功放功率被提升至最大值。
　　查看主备路高功放面板数据指示，和网管、抗干扰系统指示一样，主备路高功放衰减值已降为0dB，而主路高功放输出仅0W，主路高功放确实没有功率输出，出现了故障。
　　GEN IV速调管高功放由高压电源，射频组件，控制系统和风冷系统等部分组成，射频系统主要由固态中功率放大模块(SSIPA) V2、速调管V1、电弧及功率检测模块等部分组成。见下图。图中还标示了各主要环节的电平典型值和增益，整台高功放设备提供76.1dB左右的功率增益，输入-11.35dBm左右的C波段小信号，通过集成有压控PIN二极管衰减器的固态集成放大器V2，放大成26.4dBm左右的速调管激励信号，速调管作为末级放大，输出射频高功率信号，有40dB的增益。
　　用功率计查看主备路高功放Input RF J13功率输入采样口，测量上变频到高功放的功率输入，发现均有-31dBm输入，这表明输入给高功放的信号是正常的。查看备功放Output J10功率输出采样口，为45.6dBm正常功率输出，而主功放Output J10为32dBm输出，确认主路高功放输出功率确实下降了，这排除了功率检测和指示电路故障。
　　在主路速调管输入口送入-12.6dBm CW信号，高功放面板衰减值设定为0dB，测得在速调管Output J10输出为26.4dBm输出，增益为39dB；送入6dBm信号时，输出为44.9dBm，增益为39dB；此时调节高功放面板衰减值设定为10dB时，Output J10输出随之减低10dB变为34.9dBm输出，即增益依然是39dB。
　　当在固态集成放大器（SSIPA）V2输入端J1输入-13dBm信号，高功放面板衰减值设定为0dB，它的输出为7dBm，增益为20dB。这时将衰减值减小为7dB时，输出随之减小7dB变为0dBm，可见SSIPA增益为20dB，并且输出是随高功放面板衰减值调节的。
　　以上的检查和实验说明，速调管工作增益、衰减调节、输出接口及输出线路是正常的，排除了速调管故障的可能，也排除了功率控制部分故障或衰减值设定过高，而使输出功率降低的可能。
　　但对照上面的系统框图电平值我们发现，固态集成放大器（SSIPA）V2增益应为39dB，而现在只有20 dB，小于典型值39dB约19dB。所以判断由于SSIPA增益变低而引起了总输出功率的下降。
　　系统正常工作时，给高功放输入-31dBm的信号，各主要环节的电平典型值和增益如下：
　　固态集成放大器（SSIPA）故障时，测量系统的同样各主要环节电平值如下：
　　我们将固态集成放大器（SSIPA）（见附图），从机架上拆下来，将其盖子打开，根据实物画出了它的方框图和电路原理示意图如下：
　　我们看到SSIPA由供电及衰减调节接口、电压调节电路、衰减设定及调节电路、三级功率放大和功率输入输出及检测接口等部分组成。其中第一级和第三级功率放大部分栅极电源供电是不可调节的，也就是说增益是一定的，而第二级功率放大部分栅极电源供电取自电压调整电路，此电路输出电压受控于衰减设定及调节电路（在高功放箱体右侧），我们调节高功放的输出功率实际上是调节了SSIPA第二级功率放大器的栅极供电电压，进而调整了第二级功率放大器的功率输出。
　　我们先检查供电及衰减调节接口部分，测量接口11和23脚为+15V，电压值正常。供电稳压及调整集成块LT1084及其外围原件均正常，LT1084也没有过热痕迹。测量隔离电阻连接二级功率放大一侧电压跟随供电及衰减调节接口25脚ATTEN电压的变化而变化，这也验证了前面检查时衰减是可控的结果，由此看来SSIPA的供电及衰减调节是正常的。
　　看来故障在功率放大部分了，我们在J1功率输入送信号并在J5功率输出端测量功率输出，此时由于25脚没有接入衰减调节电压，测量增益值为16dB，接着当我们把第二级功放的供电电压断开，发现J5端的功率输出并没有减小，增益值依然是16dB，可见第二级功放已经不工作，或者已经没有增益了。
　　观察SSIPA结构，我们发现，此SSIPA功放使用微带线传输，通过放大镜查看，微带线光亮，没有打火和断路痕迹。功放部分为一次性封装，功放元件根本看不到更打不开，无法对其做进一步的测试和维修。
　　虽然没有把SSIPA彻底修复，我们用备件对整个SSIPA进行了替换，使整台高功放恢复了正常工作，但在检修过程中，根据实物画出了SSIPA的结构框图和简单电路图，测量得出了一些数据，还是有一些收获的。以下的总结，希望对维修此SSIPA的起球站起到帮助：
　　1. 此部件是传输中间关键环节，出现问题后极有可能出现载波跌落现象，要尽快倒备高功放播出；
　　2. 出现高功放输出功率降低时，在高功放输入采样口测试，如果有正常电平的输入信号，且速调管增益正常的话，可以怀疑此SSIPA出现了问题；
　　3. 维修此SSIPA时，要先测量三个功率放大部分的供电是否正常，不正常的话要检查供电及衰减调节接口11脚和23脚有无+15V电压，后测量LT1084的2脚是否有8.5V电压输出等，对于第二级放大还要结合输入衰减部分，分别查看LM158和2N2222A等主要元件的情况；
　　4. 测量时在J5端接假负载并注意散热问题，避免好的功放部分因过热或开路损坏，使故障扩大。
　　5. 此SSIPA备件价格较贵，并且订货周期较长，所以在平时维护时要常检查它的散热片（外壳）温度，避免功放因过热而过早出现故障。