10KW全固态中波数字调幅广播发射机的故障分析及中波地网的重要性

2016-04-11冯建文

数字传媒研究 2016年6期

关键词：中波发射机电场

冯建文

内蒙古新闻出版广电局乌海广播发射中心台691台　内蒙古　巴彦淖尔市　015000

10KW全固态中波数字调幅广播发射机的故障分析及中波地网的重要性

冯建文

内蒙古新闻出版广电局乌海广播发射中心台691台内蒙古巴彦淖尔市015000

本文主要介绍了10KW全固态中波数字调幅广播发射机高频电路中电容的重要性和中波地网的重要性。

封锁射频功放故障分析中波地网

随着世界进入信息时代，广播技术取得了飞跃的发展。DM10A数字调幅中波发射机就是近年来产物，它不但采用最先进的调制方式，同时整机还具有固态化、易维化、高效率、高可靠性和高技术含量的特点。本机适用于531-1602KHZ中波频段播送语言和音乐节目。

DM10采用数字幅度调制方式，所谓数字幅度调制即将音频信号和载波所需的直流电压经过模/数变换量化成12比特的数字信号，再对它进行编码，使每个比特数对应控制一定数目功放模块的开通，通过各个功放模块输出电压叠加合成，最终形成与音频信号相同的包络实现调幅。而受控制的末级功放模块是由42块输出电压相同的大台阶功放和6块输出电压为二进制关系的小台阶功放组成，因此，这种调制方式也称为量化的幅度调制。

在调制度为100%，即m=1时，42个功放模块开通约36个，即通常情况下，有6个以上的功放作为备份，即使有损坏，也可在不停机情况下实现代换，这就有力地保证了不停播的额定输出。

在实际工作中，有二例比较典型的故障，让我们一起分析一下，以便在日常维护中得以应用。

1　故障一

机器面板系统工作显示，预推动“红”灯亮，封锁射频功放。

检查推动级的供电。机器后有一排25A的保险，前6个是+230V供给功放模块，从中取出+ 115V供给推动级和部分二进制功放单元，后2个是+115V的保险。预推动放大器的工作电压+ 60V，其推动为缓冲放大器的输出。经查，供推动级的保险正常，供预推动的电源也正常，用示波器检查推动合成母板，发现此板失谐。由于预推动输出是串联谐振。串联谐振电容C20 （750pf）损坏，使输出幅度降低造成预推动故障。

电容损坏原因：由于原来采用100V耐压，耐压有些偏低，用250V耐压（750pf），换掉原电容，故障排除。

2　故障二

外电瞬间断电，再开机功率升不到规定值，面板“射频放大包络”显示红灯。

分析：（1）打开发射机正面中间门，看功放模块有没有损坏的；（2）若模块都正常，检查机器后保险板的前6个保险是否有保险断。

处理：功放模块没有损坏的，功放电源保险有一个开路（25A保险），更换后开机只能开2KW，升不到10KW。再查保险还是此路保险烧断，说明此路某处有短路现象。打开机器后面的中门，功率合成电感线圈旁有6个350V6800μF的电解电容，其中有一个明显变形，用万用表测量已损坏，更换此电容机器恢复正常。此电容是带通滤波器又外接T网络，具有调谐和匹配的作用。

原因：瞬间电压过高，超过了350V，烧毁电容，电容烧毁后，高频电路失谐，阻抗不匹配，造成功率升不起。

以上两例故障都是高频电路中电容损坏引起失谐所造成的。特别是故障二，对使用年限长的机器应检查这6个350V6800μF的电解电容，如有问题，建议及时更换。

3　中波地网引起的故障

2015年7月，691台新上了一部DAM10KW（哈广）中波发射机。频率666KHZ，播出的节目是内蒙古绿野之声。用的是32m高的锥形顶负荷式天线，铺设地网时用直径3mm的铜线120根，长仅需15m，占地1亩多。天调室也做了屏蔽。发射机安装后，用网络测试议进行阻抗匹配的工作，达到技术要求后开启发射机。工作20分钟，发射机从10KW降到3KW开始报警，显示天线驻波比故障，发射机不能正常工作。去天调室检查，室内的地面、墙面都发热，温度特别高，说明产生了涡流，阻抗发生了变化造成以上故障。经查，天线与天调室间有一地井，地井有3米深，埋着60cmx120cmx3cm的铜板。铜板上焊了二条35cm宽的薄铜皮，不在同一点，分别在铜板的二点处焊接铜皮，一点与天线的底座和地网相连，一点与调配网络的地相连。检查地井发现，地井虚埋着，又把二个铜皮与铜板焊接到了同一点，地井重新填埋并用水浇灌最终填实。就此解决了以上问题。

4　中波地网的重要性

中波主要依靠地波传播，中波地网对中波电台的覆盖效果和播出质量有着非常大的影响。地网质量不好，轻者信号覆盖变小、信号场强达不到规范要求。重者播出信号串音，听众无法听清节目内容。在极端情况下，由于地网焊接不良，甚至出现严重涡流而导致天线下方地面发热，白白浪费电能的情况。地网达不到要求严重影响场强。地网可减小涡流，涡流大导致天线下方地面发热，功率出不去，白白浪费。为了提高天线的发射功率，就必须减小天线的损耗功率，有效防止大地对电磁波的吸收，以及雷电易对发射机设备造成损害，同时提高发射天线向外幅射电磁波效率，增加节目覆盖率和收听效果，发射机设备工作可靠性得到提高。中波广播白天依靠地波传输，夜晚则依靠地波和天波两种方式传输，着力提高地波辐射场强是我们中波人关注的重点。地波是垂直极化波，故中波发射天线采用垂直铁塔天线，中波波长较长，发射铁塔的高度不可能严格等于波长长度，一般选择H=0.53l（l为工作波长）［1］。众所周知，大地既不是良好的导体也不是良好的绝缘体，中波天线在辐射电磁波的时候，地平面就会产生地电流，从而产生地面的再辐射，所以在天线辐射的范围内同时存在天线辐射的主电场，以及地面电流产生的附加电场，两者叠加，总电场将会时刻变化，天线上分布电流改变，从而导致天线的辐射阻抗和输入电阻也有一定的变化，使得天线和馈线之间的匹配不稳定。当然，由于大地的这种特性造成的中波天线辐射的不良影响还有很多，例如：（1）天线辐射的能量会有相当一部分被地面吸收，使主电场减弱，覆盖区域缩小；（2）主副电场的相位方向不同，造成总电场相位改变，方向图改变，覆盖区域同样会发生变化；（3）地面吸收能量增大的同时，辐射功率下降，不仅会带来辐射区域的减小，可听度也会下降，很多发射台会有多台发射机同时工作，势必会产生相互干扰或者串音。

如何科学合理的敷设好中波地网，从而保证中波台播出质量和播出效果？结合自身实践并查询相关资料后，我认为在中波地网建设中应该注意搞清以下几个问题，以避免犯一些不必要的错误，不仅天线发射效果不好，还造成施工材料的浪费。普遍观点认为，所为“地网”理所当然是网状结构。因此在距塔底30米和60米处各设置一个同心圆，用铜线将120根经向发散的铜线连接起来，构成网状结构。

在对中波地网的工作机理进一步研究后，发现这种网状结构的地网并不科学。理由如下：垂直天线的地网是给天线的地电流一个良好的回路，也就是提供一个直接回天线底部的回路。因此而需要的都是经向辐射的地网，而不是纵横交错的网状地网。网状地网的环路不仅不能提供地电流的直接回路，反而可能由于涡流的存在增加损耗，在部分经向地网线遭到破坏后，涡流的情况还有可能加剧。近几年，新型全固态中波发射机投入使用以来，节目覆盖效果有所增加。为了提高天线的辐射功率，就必须尽量减小天线的损耗功率，因此天线地网的建设不可小视。