大功率短波发射机PSM 原理探析
【摘要】本文对进口TSW2500型500KW 短波发射机PSM 原理展开阐述，并与美国大陆公司的PSM 实现原理及优缺点进行对比分析，结合发射机实际电路进行对线路原理进行了详细说明。
【关键词】短波发射机;PSM;PDM （PWM ）;FIFO
1. 前言
脉冲阶梯调制（PSM ）是把音频模拟信号转换成数字信号，再应用数字处理技术将其输出叠加成能够反映音频信号变化规律的阶梯波形。PSM 发射机的特点是把传统板极调幅发射机的主整和调幅器合二为一，并把主整电压化整为零。例如由52套整流电源组成电压相同的电压源，某时刻按照音频信号变化要求的输出电压（与调制信号相应），由不同数量的电压源串联叠加，因此产生一个阶梯型的输出电压（如图1所示），经低通滤波器滤去阶梯纹波，形成直流叠加音频成分的高压，送往高频末极进行板调，因此，PSM 发射机仍属于板极调幅。
图1 阶梯型电压
脉冲阶梯调制器（PSM ）为射频末极提供所需的幅度调制电压，调幅电压是在直流分量（对应于载波）上叠加着音频分量（对应于调制），如图2所示。
图2 PSM发射机原理方块图
PSM 基本原理：
脉阶调制器把主整和调幅器合二为一并把主整电压化整为零，即其主整由多套低压整流器串联组成。一套低压整流器的直流输出电压和IGBT 组成的电子开关再加上相应的DF ，称为一级PSM 开关。
图3 PSM原理示意图
开关S （IGBT ）受音频信号和直流信号经模数转换及逻辑电路而产生的控制信号制，在t0时刻所有开关级均被拉开，二极管DF 链的输出端A 对地电压为0; 在t1时间有一级PSM 开关（可以任意52级中的一级）被合上，电流从这一级PSM 开关中产生，然后流经非对应的51组空转二极管到负载（RF 末级电子管），时间t2，第二开关级（除已被合上的任一级）被合上，这时A 点输出电压为2×Us （Us 为一级台阶电压）。从图3可以看出：采用直接方式进行（粗台阶调制）PSM 有2个问题：
（1）输出电压的量化以模块输出电压为台阶，失真较大（阶梯纹波造成）。