本发明公开了发射机用“不间断”广播（工作）数控电路。其属于广播、电视、通信、雷达及其类似发射机中的自动电平控制和保护电路。 目前的大功率固态调频广播发射机及其类似发射装置由于射频半导体大功率器件的射频输出功能不能满足当前高功率发射机的使用要求，故通常采用多路射频功率合成技术来满足射频大功率输出的要求。
一般发射机为维持正向射频输出功率电平平稳，常采用普通单环自动电平控制电路或1990年7月4日公开在中国专利公报上的申请号为89105437.5的《发射机用双环自动电平控制电路》。目前采用双环自动电平控制电路S的N路功率合成射频固态高功率放大器（下称“高功放”）框图见附图1。S包括了双正向功率耦合器GO2，传输第一、二环路的直流自动电平控制信号的传输线l1、l2，双环控制电路SK及可电控的可变增益射频放大器（或可电控的可变射频衰减器）Gn+1组成。低电平射频信号Vln输入Gn+1，其受控后的低电平输出射频信号经射频激励功放Gn+2放大到足够功率电平后被N路射频功率分配器F分成N路，它们分别经N路功率合成支路射频功放G1、G2……、Gn放大后进入N路射频功率合成器He，其被合成后的高功率射频信号经滤波器Lo滤波，再经GO2到达天线TX播发，播发功率Po。
S的工作原理是当GO2中正向传输射频功率Po增加时S自动地使Gn+1输出的正向射频信号电平降低;而当Po降低时S自动地使Gn+1输出的射频信号电平增加，从而使Po增加。于是由于自动电平控制的作用，Po趋于保持平稳。在S中有两个自动电平控制环路：当第一控制环路正常工作时第二控制环路自动断开;而当第一控制环路l1传输的直流控制电压中断（被短路或断路）时第二控制环路自动接通，……
目前发射机中采用单环或双环自动电平控制电路地N路功率合成射频高功放存在的严重缺陷是当某合成支路功放，例如第n路，发生诸如直流电源保险丝熔断等造成直流供电电压中断、极昂贵的射频半导体大功率管或其它电路的元器件损坏、输入或输出线lG1、lG2、1Gn及lG′1、lG′2、lG′n短路或断路等时，第n路功率合成支路中断射频功率信号输出，于是Po降低。然由于自动电平控制作用又趋于使Po电平平稳在原来的功率电平上，原来由N路功率合成支路功放共同担负的正向输出功率P0现在必须由（N-1）个功率合成支路功放的输出射频功率电平必然增加;加上此时F及各支路功放的射频输入或输出阻抗失配而电压驻波比可能变坏等原因，未故障的（N-1）个功率合成支路功放的输出射频功率电平更趋增加。故某个合成支路功放因种种原因而中断射频输出功率使P0降低的同时剩下的未故障合成支路功放的射频半导休大功率器件的直流工作电流必然增加。在采用多路功率合成的高功放中，中断射频输出的合成支路数越多，剩下的未故障合成支路功放的射频大功率器件的直流工作电流增加量也随之趋之更大。如是调频广播发射机中N＝2的同相功率合成固态高功放，若某个合成支路功放中断射频输出，因自动电平控制作用趋于使P0平稳，故剩下唯一完好的那路合成支路功放输出射频功率电平至少趋于加倍，显然其在因过激励引起此时射频功率器件的直流工作电流猛增而可能导致昂贵的该路合成支路功放的射频半导体大功率器件受损甚至烧毁的同时，还可能导致He中的不平衡射频功率吸收电阻因过热阻值改变甚致完全烧毁的可能。最终目前技术的极昂贵的整个功率合成射频高功放可能严重受损甚致彻底毁坏而发生整机停播。
通常可能解决目前技术缺陷的办法是采用更大功率容量的射频半导大功率管，这便导致这种功率合成高功放更加昂贵;尽可能多地增加功率合成支路数N，但这是以设备庞大，造价大大增加为代价的;当若干个（包括某一个）合成支路功放中断射频功率信号输出时，设法引入一个与高驻波自动保护功能相似而与自动电平控制作用相反的自动控制电压，迫使此时正向输出功率Po降低，剩下完好的合成支路功放的半导体大功率管的直流工作电流因而位于安全值。然此时因正、反向自动电平控制作用同时存在而可能引起低频调制现象，整机性能指标降低，例如在调频广播时将可能会收听到一种吱吱声;当若干个（包括某一个）合成支路功放中断射频功率信号输出时，由于自动电平控制作用的存在剩下完好支路功放的直流工作电流必然增加，采用过流熔断保险丝或半闭电源的保护方法会中断广播（工作）。……
本发明的主要目的是为采用射频功率合成技术的高功率固态调频广播发射机及其它广播、电视、通信、雷达和类似发射装置提供单部发射机（下称“单机”）实现“不间断”广播（工作）功能用的数控电路，从而以极低造价免除了单机因某个（数个或逐次数个，最多N-1个）功率合成支路中断射频功率信号输出时因整机自动电平控制趋于正向输出功率恒定作用的存在而引起剩余完好的合成支路功放中昂贵的射频半导体大功率器件过激励及高功率合成器中的不平衡射频功率吸收电阻过热或相断过热受损甚至烧毁，恶性循环而最终导致极昂贵的功率合成高功放严重受损甚至彻底烧毁并同时中断广播（工作）的可能。
本发明的另一个目的是本发明的基本原理与双坏或单环自动电平控制功能相兼容：当某个（数个或逐次数个，最多N-1个）功率合成支路中断射频功率输出时本发明以数控方式自动使发射功率以每阶一定量级（例如近似50%，因此可能的发射功率为Po、近似Po/2、近似Po/4……，但也可变更。）降低或逐次降低，确保或逐次确保剩余未中断射频输出信号的功率合成支路的射频半导体大功率器件的直流工作电流自动位于安全区的同时始终保持有自动电平控制功能，从而维持或依次维持已被自动适当降低的新的发射功率电平平稳，在继续保持整机某原来其余性能指标的规范下坚持“不间断”广播（工作）（当发射功率约减半时，作用距离约收缩30%）。
本发明的又一个目的是按本发明的基本原理所提供的“不间断”广播（工作）数控电路与多路高驻波自动保护电路相兼容。
本发明的最后一个目的是当某个（数个或逐次数个，最多[N-1）个]功率合成支路中断射频功率输出时，用本发明原理制作的数控电路将以声、光、数码或表头指示等方式报警提示检修而“不间断”广播（工作），直至N个功率合成支路全部中断射频功率信号输出为止。
所述发射机“不间断”广播（工作）数控电路主要由输入比较、标称电平形成、“不间断”程序形成、切换开关及故障报警电路组成，并与双环自动电平控制电路（附图2）或普通单环自动电平控制电路（附图3）一起完成单机“不间断”广播（工作）的自动电平控制和保护功能。
为更好的阐明本发明的基本原理，取三路同相射频功率合成固态高功效的单机“不间断”调频广播发射机为例如以详细说明。对于采用二路或多于三路射频功率合成固态高功放的单机“不间断”调频广播发射机其基本原理是相同的。本发明的基本工作原理也同样适用于其它广播、电视、通信、雷达及类似的发射装置。
以下结合附图对本发明作更详细的说明。
附图1是目前技术采用双环自动电平控制电路的普通N路功率合成射频固态高功放框图;
附图2是与双环自动电平控制电路一起完成单机“不间断”广播（工作）数控电路的电原理框图;
附图3是与单环自动电平控制电路一起完成单机“不间断”广播（工作）数控电路的电原理框图;
附图4是三路射频功率合成固态高功放调频广播单机“不间断”广播数控电路的具体实施方案之一的电原理简图。
附图5是四路射频功率合成固态高功放单机“不间断”广播用的简易实用型数控电路的电原理简图。
参照附图4详细地说明本发明。
输入比较电路包括：三个同相电压比较器。VDC1～VDC3分别是与三路射频功率合成支路功放正向输出功率电平有关的直流控制电压，它们分别被输入三路同相电压比较器的输入引端。电容C101、电阻R101～R102、R107～108及电压比较放大器M1构成第一路同相电压比较器;电容C102、电阻R103～R104、R107～R108及电压比较放大器M2构成第二路同相电压比较器;电容C103、电阻R105～R106、R107～R108及电压比较放大器M3构成第三路同相电压比较器。C101、R101、R102的公共引端连结VDC1的输入引端，C101和R101的另一端都接地，R102的另一端连接M1的同相输入端;C102、R103、R104的公共引端连接VDC2的输入引端，C102和R103的另一端都接地，R104的另一端连接M2的同相输入端;形成比较参考电压VR1的分压网络电阻R107、R108的公共引端同时连结M1～M3的反相输入端，R107另一端接电源电压+Vcc的引线，R108的另一端接地。M1的输出端口连结下级第一标称电平形成电路的电阻R109的输入引端;M2的输出端连结下级的第二标称电平形成电路的电阻R112的输入引端;M3的输出端连结下级的第三标称电平形成电路的电阻R115的输入引端。
标称电平形成电路包括：分压电阻R109、R110构成的第一标称电平形成电路;分压电阻R112、R113构成的第二标称电平形成电路;分压电阻R115、R116构成的第三标称电平形成电路。R109、R110的公共引端连结下级相加放大器的输入电阻R111的输入引端。R112、R113的公共引端连结下级相加放大器的输入电阻R114的输入引端。R115、R116的公共引端连结下级相加放大器的输入电阻R117的输入引端。
相加放大电路包括：输入电阻R111、R114、R117，主要决定相加放大量的电阻R118、R119和放大器M4。R111、R114、R117的公共引端连结M4的同相输入端口，R118和R119的互相结连的公共引端接到M4的反相输入引端，R119的另一端与M4的输出引端相连结，M4的输出端口与下级“不间端”程序形成电路的两个输入电阻R123、R124的输入公共引端相结连。
“不间断”程序形成电路包括：两个缓冲输入电阻R123、R124，放大器M5和M6以及形成比较参考电压VR2、VR3的电阻分压网络的三个电阻R120～R122。R123的输出引端连结到M5的同相输入端，R124的输出引端连结到M6的反相输入端，R120、R121的公共引端连结M5的反相输入端，R121、R122和下级故障报警放大器M7的同相输入电阻R126的公共引端连结M6的同相输入端。M5的输出端口连到下级的切换开关SW3的控制输入引端203和报警电路M7的反相输入电阻R125的输入引端;M6的输出端口连到其后的另一个切换开关SW4的控制输入引端206。
切换开关电路包括：可电控开关SW3和SW4。引端203、206分别是SW3、SW4的电控输入引端;SW3的信号输入、输出端口分别是201和202;SW4的信号输入、输出端口分别是204、205;引端201连结SK的第一自动电平控制环路直流控制电压Vl1的输入引线l1;引端202接到SK的第一自动电平控制环路的输入控制电位器W1的输入引端，W1的中心引端仍然连到原SK的缓冲放大器A4的同相输入端。SW4的信号输入引端204连到SK的第二自动电平控制环路直流控制电压Vl2的输入引线l2，输出引端205连结第二自动电平控制环路输入控制电位器W2的中心引端与放大器A5的同相输入端口的公共引端。
故障报警电路包括：输入电阻R125～R126、放大器M7、输出限流电阻R127、发光二极管LED。R125的一端连到M5的输出端口，另一端边到M7的反相输入端口;R126的一端连到R121、R122的公共引端上，另一端连结M7的同相输入端口;R127串接于M7的输出端口和LED的阳极之间，LED的阴极接地。
下面结合附图4更系统详细说明本发明工作的电原理。令高电平（接近+Vcc）用符号H表示，低电压（OV）用符号L表示。
1、三个射频功率合成支路均未中断射频功率信号输出。
VDC1～VDC3均大于第一比较参考电压VR1，M1～M3的输出电压V1～V3均为H电平，第一到第三标称电平电路输出标称电平V10～V30均为合适的标称高值。设M4的输出电压为V4，由R120～R122确定的第二、三比较参考电压分别为VR2和VR3。则只要正确选择主要决定相加大电路放大量的电阻R118、R119就可获得V4＞VR2＞VR3，所以M5的输出为H电平，SW3接通;M6的输出V6为L电平，SW4断开。于是SK的第一环路接通，其内部自动断开第二环路。只要W1调节得当，发射机将以满功率Po电平稳定播发。由于此时V5＞VR3，故M7的输出电压V7为L电平，LED熄灭状态（也可增加发绿光或其它色光的LED以示工作正常）。
2、三个射频功率合成支路中有任意一个中断射频功率信号输出。
VDC1～VDC3中相应有一个小于VR1，V1～V3中相应有一个为L电平，V10～V30中相应有一个为OV。电路设计得此时VR2＞V4＞VR3，所以V5为L电平，SW3断开;V6也为L电平，SW4也断开。于是SK的第一环路被切断，此时其内部具备自动接通第一环路的功能。调整W2使此时播发的输出功率适当降低，例如接近Po/2，调整原则是应使此时未中断射频功率输出的功率合成支路的射频半导体大功率管的直流工作电流位于安全值。虽然这一故障工作状态时由于SK的第二自动电平控制作用的存在，故近似Po/2的这一播发功率电平同样是稳定的，整机其它性能规范应能同样满足。又因此时V5＜VR3，所以V7为H电平，LED发光报警，光亮程度由R127调整。
3、三个射频功率合成支路有任意二个依次或同时中断射频功率信号输出。
VDC1～VDC3中相应有二个同时小于VR1。所以V1～V3中有相应二个为L电平;V10～V30中也相应有一个为L电平，只有一个为标称高电平。电路设计适宜时此时应使VR2＞VR3＞V4，于是V5为L电平，V6为H电平。相应地SW3断开，SW4接通。SK的第一环路被切断，其内部自动使第二环路接通。然此时因引端204和205呈短路状态，即电阻RSK的输入引端和W3的中心输出引端被短路，第二环路的自动电平控制电压增加。由于自动电平控制电路固有的反向控制作用，故整机播发功率将被迫自动从近似Po/2的电平降到近似Po/4的新的功率电平（调整RSK、W1关系获得）上，此时调整原则同样应使未中断射频功率输出的功率合成支路的射频半导体大功率管的直流工作电流位于安全值。在这一故障工作状态的SK的第二自动电平控制环路仍然在起作用，故近似Po/4的这一播发功率电平也同样是平稳的，主要性能规范也同样保持。显然LED此时也同样是发光报警的。
4、三个射频功率合成支路全部中断射频功率信号输出：
VDC1～VDC3均为OV，都小于VR1。V1～V3均为L电平（OV），V10～V03也都为OV，故V4＝OV。因此VR2＞VR3＞V4，V5为L电平，V6为H电平，V7为H电平。SW3断开;SW4接通，SK的第环路仍然是接通的;LED发光报警。然因此时三个功率合成支路全部中断射频功率信号输出，整机播发功率必然为零，到这时整机才被迫完全停播。
在附图4所示电路中，若将其三个输入端口中的任意一个，例如设第三路输入端口连接至大于VR1（即固定VDC3＞VR1）的直流高电位引线上，则该电路可直接用作采用N＝2的射频功率合成固态高功放发射机的“不间断”广播用数控电路。
附图5所示电路可作为N＝4的射频功率合成固态高功放发射机的“不间断”广播用的简易实用型数控电路。它是在附图4基础上增加了第四路输入比较电路（电容C104、电阻R128～R129、电阻R107、R108，放大器M8形成。VDC4的输入引端连结C104、R128、R129的公共引端，C104、R129的另一端都接地，R128的另一端连结M8的同相输入端，M8的反相输入端连结R107、R108的公共引端。M8的输出引端连接R130的一个引端，R130、R132的公共引端连结R131的一个引端，R131的另一个引端连到M4的同相输入端），第四路标准电平形成电路（电阻R130、R132组成）及其后的相加放大电路的输入相加电阻R131，并同时相应变更大了附图4中所示R118～R119、R120～R122电阻阻值形成的。显然回路中任意一路或同时任意二路射频功率合成支路中断功率信号输出时与附图4的工作原理相同，发射机应能良好地完成“不间断”广播（工作）功能并报警。
当N＞4时简易实用的设计方法是仿照附图4电路设计方法增加相应的输入比较电路数和标称电平形成电路数及其后的相加放大电路的输入相加电阻数并同时相应变动R118、R119和R120～R122的阻值即可。因为从工程实用观点出发N路中任意一路或同时任意二路射频功率合成支路中断射频输出时，发射机能良好地完成“不间断”广播（工作）功能已能满足实用要求了。
当然若要在N＝2或N≥4时按附图2、附图4的设计精神，按照当某个（数个或逐次数个、最多N-1个）射频功率合成支路中断射频功率信号输出时以数控方式自动使正向发射功率Po以每阶一定量级（例如接近50%的量级）降低或逐次降低（同时报警），确保或逐次确保剩余未中断射频输出功率信号的功率合成支路昂贵的射频半导体大功率器件的直流工作电流自动位于安全区的同时始终保持自动电平控制功能，坚持“不间断”广播（工作）直至N个射频功率合成支路全部中断射频功率信号时为止的原则进行设计也是完全可行的。
熟悉了附图4的工作原理后就不难理解本发明可扩展为与双环电动电平，控制环路有多种不同连接方式。例如切换开关的开关引端仅与第一自动电平控制环路连接，提供全部“不间断”广播（工作）功能而第二环路不变其在双环自动电平控制电路中原来设计的“备份”功能;或者第一控制环路完成第一自动电平控制功能外，局部完成“不间断”广播（工作）功能，在一个功率合成支路功放中断射频输出时“不间断”程序改为不断开第一控制环路而将第一控制环路的自动电平控制作用减弱。当然对于上述这些具体实施方案其“不间断”程序的设计也要作相应的修改。……
附图3示出了本发明也可以扩展为与普通单环自动电平控制（包括通过控制射频半导体功能的直流电源电压或其直流工作电流而实现的自动电平控制）电路连接，一起完成单机“不间断”广播（工作）的控制功能，只要按所需“不间断”程序分别减弱单环自动电平控制电路的自动电平控制作用（例如，将单环直流自动电平控制电压根据合成功率支路数N作相应阶梯式分配，然后按“不间断”程序分别输入单环自动电平控制环路的直流控制电压输入端）。同样可实现单机“不间断”广播（工作）功能。
本发明的基本原理同样适用于非同相功率合成、不同射频功率合成支路数N。对于附图2～附图5，电路的设计也可以变动或增减。如VDC1～VDCn的电平本身比较稳定和适宜或已在本发明提供的电路之外的部件中进行针对性设计或调整过，则输入比较和标称电平形成电路之一或二者都可能省去，甚至故障报警电路也可省去。于是最简单的发射机、“不间断”广播（工作）功能数电路包括相加放大、“不间断”程序形成，切换开关电路。VDC1～VDCn直接相应输入相加放大电路的输出引端与“不间断”程序形成电路的输入引端结连，“不间断”程序形成电路的输出引端与切换开关的电控引端相连、切换开关的开关引端连到自动电平控制电路的相应引端。只要电路设计许可某些同相输入连接可改成反相输入连接，反相输入连接可变更为同相输入连接，……
切换开关可是集成或分重器件或它们的组合。它们可是二极管、三极管、场效应管、可控硅、继电器、光电耦合器件以及它们的组合或集成所形成的可电控的切换开关。
本发明所述的报警方式也可改为声、其它色光、数码显示、表头旨示或它们的组合方式。
本发明的基本工作原理并未触及多路高驻波自动保护功能，因此本发明兼容多路高驻波自动保护功能电路。
由于在自动电平控制电路中设置有直流控制信号的先前信息记忆元件，因而“不间断”程序自动切换瞬间的过渡过程也是十分平缓的。
本发明以极低的造价实现了普通采用射频功率合成的单部发射机因某个（数个或逐次数个，最多N-1个）功率合成支路中断射频信号输出时坚持“不间断”广播（工作）功能，同时免除剩余未中断射频输出功率信号的功率合成支路功效昂贵的射频半导体大功率器件因过激励损伤甚至烧毁的可能;也避免了诸如同期功率合成器不平衡射频功率吸收电阻过热受损阻值增大甚至烧毁的可能;大大降低了单机因功率合成射频功放故障而完成中断广播（工作）的可能性;发射机的整机全宽带工作特性仍然良好;且与单环或双环自动电平控制功能兼容，也与多路高驻波自动保护功能良好兼容;发射功率电平平稳，其它性能指标也良好保持。因而本发明可用作广播、电视、通讯、雷达及其类似发射设备中的发射机“不间断”广播（工作）数控电路和保护电路。