浅析德芯1kW数字电视发射机原理、维护要点及检修方法

2018-05-09

视听 2018年4期

（广西广播电视技术中心玉林分中心）

1 引言

随着中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的实施，广西各市县区的广播电视发射台站均已成功播出地面数字电视节目。地面数字电视具有节目丰富、画面清晰、抗干扰性强等优点，受到了广大人民群众的热烈欢迎。目前我区各市县区广播电视发射台站较多使用成都德芯生产的地面数字电视1kW或300W发射机。本文简单分析了德芯1kW地面数字电视发射机的原理、维护要点、常见故障及检修方法，对其它品牌型号数字电视发射设备的维护也有一定的参考意义。

2 发射机构造及工作原理

德芯DUT-8313（1kW）地面数字电视广播发射机由主、备地面数字电视广播激励器；主、备前级推动单元；三路功率分配器、3个400W功率放大器、三路功率合成器、输出滤波器、供电电源组、防雷保护、监控显示单元和散热系统等组成。发射机系统原理框图如图1所示。

数字广播电视节目码流（TS流），经信号线传输至激励器的ASI1和ASI2接口。激励器将输入的TS流经过信道编码与调制单元处理后，输出的数字IQ信号送入D/A芯片（AD9789）进行D/A变换，并将D/A转换信号送入上变频处理成射频信号后，由可变增益放大器（ADL5330ACPZ）对射频信号功率进行控制，通过模拟滤波后，输出到前级推动单元。

前级推动单元内的步进衰减器和AGC电路对输入射频信号的功率进行控制后，送到前置放大器对信号进行前置放大，再经过20W推动放大器，输出约20W的射频信号到射频切换单元。

射频切换单元的主要功能是切换主、备激励器和主、备前级推动单元。射频切换单元工作在自动切换模式时，当主路激励器和主路前级推动单元出现故障，射频切换单元可自动切换至备路激励器和备路前级推动单元工作，保证广播电视节目正常播出。

经过射频切换单元选择的射频信号，经三路功率分配器分配到3个400W功率放大器分别进行放大，再经三路功率合成器完成整机功率的合成，进入输出滤波器后通过天馈线系统发射，实现地面数字电视信号的无线覆盖。

3 发射机的维护要点

数字电视发射机智能化、集成化程度高、结构复杂。一旦运行出现问题，就会造成严重的后果。因此我们在平时的维护工作中要对发射机进行定期维护，防患于未然。在定期维护中应做到以下几点：

（1）定期清除散热器、风机、机箱内及排风口的灰尘。一般每三个月清洁一次，清洁时不得损坏内部的元件及连线，并确认拆卸的部件安装到原位且固定牢靠。

（2）定期检查天馈系统外观完好并测量天馈系统相关参数，确保天线驻波比不大于1.2，否则将影响发射机的正常工作。

图1 德芯DUT-8313（1kW）地面数字电视广播发射机系统原理框图

（3）功放的维护和检查。常规的维护只需记录监控各个功放的工作电流，依此判断各个功放的工作状况。如果功放显示的数据显示偏大或偏小，或与上次记录差异过大，就可以认为该功放工作异常。对功放进行加电检查时，应在功放的输出端口连接50欧功率负载，方可使用万用表测量各功放管的静态栅压（正常时为+1.70V左右），当无电压或者电压过大则说明功放管已损坏。更换功放管时，必须重新调整功放管的栅极静态电压。

（4）定期检查定向耦合器、功率合成器、腔体滤波器、连接馈线等接头处是否松动或异常发热，当有问题时，必须立即关机检查，查找原因并排除故障后，方可继续使用。

（5）定期对发射机的开关机时间、整机输出功率、反射功率、各功放模块工作电流等各项指标进行测试，并做好相应的记录。

（6）发射台站应留有充足的备品备件，如激励器、发射机电源和功放模块等。定期利用周二下午停机时间对发射机进行全面的停机检修，检查发射机的各个功能部件，将有故障的功能部件进行更换。

4 发射机常见故障及检修方法

4.1 开关电源无输出

通过观察开关电源模块前面板的4个状态指示灯，判断开关电源的工作状态。从下到上分别是交流输入指示、直流输出指示、故障指示和通讯故障指示。当交流输入指示灯熄灭时，表示发射机无外电输入：（1）检查发射机面板的空气开关是否处于合闸状态；（2）断开外电后，检查发射机的熔断器（保险）是否正常；（3）检查发射机的供电是否正常，外电电压波动是否超过开关电源的承受范围。

4.2 激励器输入信号异常

观察激励器单元面板的四个状态指示灯：TS1Lock（TS1输入锁定，灯亮表示ASI1有码流输入）、TS2Lock（TS2输入锁定，灯亮表示ASI2有码流输入）、TS overflow（TS流溢出指示，灯亮表示TS码流速率过高，已溢出）和IPLock（IP输入锁定指示，灯亮表示网口有码流输入）。通过指示灯状态判断故障所在端口再做相应处理：（1）检查激励器背后对应的输入信号线缆连接是否正常；（2）检查信号源机柜的IP复用器输出码流是否正常；（3）检查数字电视卫星解码器输出码流是否正常。

4.3 前级推动单元输入信号异常

观察前级推动单元对应的激励器面板的指示灯RF ON（射频输出指示灯，灯亮表示有射频功率输出）是否亮。通过前级推动单元面板的AGC/MGC按键，切换到MGC工作模式，观察输入功率指示灯，若红色指示灯亮，说明输入功率过高；若黄色指示灯亮，说明输入功率过低。通过面板上的“选择”按键将液晶屏翻页到“射频输入衰减”界面，通过上下键手动调节衰减，直至绿色指示灯亮，说明输入功率恢复正常，再将设备切换回AGC工作模式，恢复正常播出。

4.4 功放无功率输出或功率低

（1）观察功放模块的电源指示灯是否正常，使用万用表检查功放模块的直流+48V电源是否正常；（2）使用万用表检查前置推动单元的供电电源模块(RS-100-12)+12V输出是否正常；（3）使用射频功率计检查前级推动单元的输出信号强度是否正常；（4）拆开功放模块外壳，断电使用万用表测量功放管是否击穿，加电测量功放管静态栅压判断功放管是否损坏。

4.5 发射机反射大、驻波异常

当发射机显示屏显示“系统驻波异常，请检查天馈系统”时，发射机自动关断末级功率放大器的供电电源并声光报警。当出现这种情况时：（1）关机，使用扫频仪检查天馈系统的驻波比是否异常；（2）检查发射机的功率合成单元及带通滤波器的接口是否存在接触不良，是否存在异常发热状态。

4.6 功放输出功率异常

当发射机显示屏显示“输出功率异常，请检查输入信号强度”时，发射机自动关断末级功率放大器的供电电源并声光报警。当出现这种情况时：（1）将发射机前级推动单元置于MGC工作状态，查看前面板的输入信号强度指示是否存在报警；（2）使用射频功率计测量前级推动单元的输入信号强度是否满足系统要求；（3）用万用表测试前级推动单元的AGC取样电压是否在正常范围内。