10 kW全固态中波数字调幅广播发射机调制及故障处理

2018-02-23史云晓

西部广播电视 2018年12期

史云晓

随着信息化时代的到来，广播技术获得了飞跃式发展，当下全固态中波数字调幅广播发射机在广播电台中被广泛应用。相比较于过去的老式电子管发射机，全固态中波数字调幅广播发射机具有整机效率高、运行费用低、声音指标好、声音指标好、维护简单等优点。人们对电视广播服务的要求日益提高，但是广播人员在使用过程中仍然对设备的调制原理和日常维护等有所不解，本文以哈尔滨广播器材有限责任公司生产的10 kW全固态中波数字调幅广播发射机为例，对全固态中波数字调幅广播发射机调制原理、日常维护、故障处理进行探讨。

1 数字调幅发射机调制的原理

音频数字处理系统、射频系统、控制系统和电源系统这四个内容构成了全固态中波数字调幅广播发射机。数字调幅发射机采用的是晶体振荡器射频源，发射机的工作频率是通过晶体振荡器射频4～8次分频而来的，将信号放大过后，作为RF功率放大器的激励信号。数字音频处理系统主要是将音频信号转化为数字信号，经过编码过后就可以作为控制RF放大器的指令信号，此过程被称为“数字幅度调制”，有时候也被简称数字调制。

数字调制的过程如下。首先，将音频输入信号a(t)进行有效的处理后然后再传输到模拟输入板上，低通滤波和阻抗变换的过程发生在模拟输入板上，然后再用一个负直流电平去与新信号进行相加，这样就可以产生模拟音频信号。然后经过取样、量化、编码三个步骤，最后得到了模拟音频信号转变的12 bit数字音频信号。

音频输入信号经过取样、量化后被编码，编码就是将每一个量化级对应上一组二进制码，全固态中波数字调幅广播发射机基本上信号量化比特数都是12，因此，每个量化级都有12位二进制码。

RF功率放大器也可以看作是D/A转换器，全固态中波数字调幅广播发射机RF功率放大器包括V1～V4四个MOS场效管，VD1～VD4四个齐纳二极管，T1、T2两个激励变压器，T3为射频输出变压器，当电路发生瞬变或者过激励时，齐纳二极管可以用来保护场效应管。当射频激励信号位于电压正半周期时，V1和V4处于连通的状态，V2和V3是闭合的；当射频激励信号处于外加电压的负半周期时，V2、V3导通而V1、V4闭合。所以就可以通过调制信号来实现RF功率放大器的闭合控制，进而可以实现在RF载波频率上拟合模拟音频信号的根本目的。通过大台阶和二进制小台阶输出电压的合成，可以产生精确的RF信号，RF信号中的阶梯波纹和干扰杂波就可以通过带通滤波器来滤除，从而实现对RF信号进行光滑处理，数字调幅发射机的数字调制过程就此完成。

2 10 kW全固态中波数字调幅广播发射机故障分析和故障处理

10 kW全固态中波数字调幅广播发射机出现故障时，根据出现的故障现象和显示的警示信息分析、检查、处理，排除故障后应该制定出此故障的预防方案，提高预防能力。

2.1 发射机功率下掉，面板欠压指示灯变红

根据对此故障的情况的观察，可以猜测机器可能有两个故障：其一可能是电压驻波比过高；其二可能是供电电路存在问题。

故障排查步骤分为两步：首先，将假负载试机和发射机进行连接，观察机器的工作状态是否正常，当电压驻波比VSWR显示正常，以及带通滤波器VSWR和无线VSWR的指示也显示为“OK”时，则进行下一步检查。第二，检查电源供给电路时，发现配电室稳压表指针抖动，打开稳压柜门，有烧焦味道，发现调压器滑动头有电火花生成，因此可以判断发生故障原因是因为调压器产生电火花导致电源电压时高时低，功率指针不稳定。

对调压器进行维修时，先用细砂纸打磨碳化表面，调整好滑动头与调压器线包的距离，通电检测电源电压恢复稳定，故障排除完成。

2.2 液晶屏幕上指示风机出现“Er”信息。

对于此故障进行排除时，第一步应该按下液晶指示屏上的“复位”键，观察故障状态是否已经排除，而假设是由风机带来的故障，以上的做法将不能够排除此故障，报错指示会继续出现。

广播发射机中最常见的一类故障是风机故障，它出现的原因主要有：首先是进气滤网被堵塞，气体流量不过低；其次是风机接点的连接上接触不良；最后是风机本身已经损坏。通过检查发现过滤网和接点都处于正常时，就可以推测故障原因是风机出现故障。

对风机的检查分为两步骤进行：首先进行静电检查，先断开三相电空气开关，使用万用电表测量风机输入端中的三相线阻值，然后再对线路进行检查；其次是通电检查，如果风机在通电状态下旋转时有怪异的声音存在，就可以大致判断出风机轴承可能出现问题的地方，这时就应该对风机轴承进行检查，如果发现轴承中的钢珠有严重磨损的状况，就应该及时换上新轴承，如果这样做过后风机恢复正常工作，发射机也正常运转，那么这个故障排查完成。

2.3 液晶显示屏指示“射频放大包络”亮红灯。

发生此故障时，第一步先打开发射机正门，检查功放模块是否故障，如果功放模块显示正常，再检查机器后保险是否有保险丝熔断现象。如果存在保险熔断现象，则更换保险丝，开机运行后如果发现数字调幅广播发射机功率还是达不到额定功率，打开保险柜发现保险丝仍然有熔断现象，这就表明这个保险中应该是存在短路的故障。

第二步是打开机器后面的中门，在功率合成电感线圈的周围有几个电解电容，对它们进行检查可以发现其中一个电容器已经严重变形，再用万用表来检查这个电解电容是否已经损坏，如果损坏了就可以更换此电容，机器也就可以继续正常运行。当数字调幅广播发射机运转过程中瞬间电压过高，超过了该电容的极限电压，就会发生击穿导致电容的烧毁，这样就会导致高频电路的失谐及阻抗变得不匹配，最终会导致机器功率无法达到额定值。因此在日常维护中，要对年限长的机器中的电解电容进行合理的检查，对老化、损坏的电解电容进行及时的更换。