中波发射机的故障检修及维护措施研究

2018-10-30

传媒论坛 2018年13期

（福建省广播电视传输发射中心三0一台，福建福州 351100）

由上海明珠广播电视科技公司设计出产的DAM全固态中波发射机，因其自身拥有的高科技技术性能以及高效的稳定性，所以发生故障的概率极低。本文将通过对DAM发射机维护过程中碰到的两例故障实例进行分析，结合多年来的检修维护经验，对技术维护措施进行进一步的探究，希望能够为上海明珠DAM中波发射机日后的故障维护提供有效借鉴。

一、上海明珠DAM中波全固态数字调制广播发射机的基本原理

首先用一个直流电压和音频信号叠加在一起，形成复合音频信号，其中直流分量控制的是载波的电平、音频分量控制的是调幅度。然后用AD转换器对这个复合音频信号进行采样、保持、量化和编码四个处理步骤后，产生一个12比特的数字信号，计量采用的是二进制数。接着用这个二进制数通过调制编码器去控制末级功放模块的通断，末级功放模块采用等压功放和二进制功放模块相结合的方法来实现载波电压阶梯数和复合音频信号电压阶梯数的对应相等。经功率合成器合成后送到带通滤波器滤除音频通带外的不需要的频谱成分，主要是AD转换的取样频率等成分，将具有量化台阶的射频功率调幅信号光滑处理成典型的调幅信号，经过输出网络阻抗转换成所需的50Ω纯阻，然后再由50Ω射频输出点输出。（调制原理及方框图分别见图一、图二所示）

图一：DAM发射机调制原理简化图

图二：DAM-10kw中波广播发射机系统方框图

如图二所示，DAM-10kw发射机主要由射频系统、电源系统、音频处理系统、监控系统与输出网络系统等五个系统组成，而监测控制系统通过对各系统部件运行的各类参数进行监测,并通过指示灯和设定的门限范围来对运行中出现的异常进行显示或动作,从而帮助技术人员及时对故障进行判断,大大提高维修效率。下面就以监测控制系统常见故障中的两个实例加以分析说明。

二、上海明珠DAM中波全固态数字调制广播发射机的故障分析与处理

（一）故障一

1.故障现象

发射机在运行中出现不规律间隔的自动断电恢复，超限红灯指示多次点亮后，直接关机转备机。

2.故障分析

由于备机工作正常，可直接排除天线馈线等公共部分的可能，所以故障位置就缩小到音频过流或VSWR检测电路两个范围。直接送单音频信号后，故障在长时间测试后仍然存在，因此排除电流过大后着重检查网络和天线VSWR检测电路。

3.故障处理

（1） DAM发射机的VSWR在带通滤波器、输出网络、天线系统或发射机的输出到负载的联线等部位发生打火故障及阻抗变化时动作，当发现VSWR故障时，功率模块将立即关断。对偶发性VSWR故障的情况，VSWR将使发射机恢复正常工作，除非VSWR连续动作数次。

（2）当天线调配正常时，取样信号等幅同相，检测信号输入变压器初级没有电流，次级也没有电流从而没有输出信号，当调配不够好时取样信号输入变压器初级绕组两端存在幅度差和相位差。这时，电压检测比较器将输出一个直流电平，当该电平超过设定的门限值时，关闭功率输出。转动调谐线圈重新匹配，故障并未排除。

（3）复位后只上低压时发现天线波比表头指针摆动，此时还测得门限电压取样读数跟随表头指针基本同步摆动。经过电路分析后发现：当手动启动VSWR时，+5VDC直接加到比较器的反相端，同时检测带通滤波器和天线滤波器均没有输出信号，则断定VSWR驻波比故障按钮SW1已接通。测得SW1在关断情况下仍然有60Ω电阻，更换该按钮开关后，发射机试机正常。

（二）故障二

1.故障现象

发射机面板机上“过激”指示亮红灯，过2秒后自动恢复，然后设备关机转备机。

2.故障分析

引起该故障的原因主要有两个方面：①检测电路本身故障；②推动电源调整器故障。

3.故障处理

（1）在射频检测电路中，射频激励信号的直流取样电平被提供给电压比较器的同相输入端，反相输入端连接到固定的门限电压，经测得该门限电压3.8V，是由+15VDC通过分压器分压而来。如果采样射频激励电压低于门限电压，则比较器输出低电平，反之则输出高电平。正常情况下，比较器应输出低电平。开机启动后，测得激励输出门电平为低电平，所以排除检测电路本身故障。

（2）当推动电源调整器A22板功于“闭环”状态时，通过一个“自动电平控制回路”来保持激励电平。用万用表观察到A22供给A41板上的两个半桥（1A，1B）电压处于较高电压范围内，同时测得闭环电路比较器N2输出电平很低，所以引起“过激”故障显示。这说明为了让闭环电路比较器N2的输出电平处于正常水平，A22通过升高了1A、1B的工作电压来实现。但是用示波器测得高频激励信号电平为66Vp-p，严重高于理想范围20～23Vp-p，测得闭环比较器N2同相端电平高于反相端却输出低电平，判断N2元件损坏，更换N2后故障排除。

三、全固态数字调制中波发射机的日常维护方法

要完成好播出任务，除了需要人力、物力的保障外，维护工作的好坏在其中起着决定性的作用。大家在日常工作中往往很容易忽视它，导致设备故障的频率越来越高。而维护工作包括对设备的管理、调整、检修等工作，它是一门理论与实践相结合的艺术。为此笔者在长期的运行维护工作中，总结出一套行之有效的制度和方法。首先要为机房设置完善的值班及交接班制度和检修、测试制度，要求值班人员提前做好交接班准备和交接班手续，明确各岗位人员职责，并对其进行适合该岗位特点的技能培训，着重培训专业知识与设备操作规范和流程。除此之外，长期工作造成设备零件不断损耗，从而影响到设备工作效率。为了解决设备存在的隐患，就必须做好日常维护工作，确保设备运行的安全性和稳定性。为了做好上海明珠全固态数字调制发射机进行日常维护，可以采用以下几个方面入手提高设备稳定性和安全性：

（一）做好设备维护的详细计划

为保证DAM全固态发射机处于最佳工作状态，设备人员或专业维修设备的人员就必须根据发射机特点，制定符合实际需要的详细的维护计划。这里我们要注意避免漏检和重复检查，特别是检修过勤。如果经常拔动接插件很容易造成接插件内的簧片疲劳、弹力降低、接触点电阻增大导致过热引起故障。所以我们一定要根据设备工作过程中的一些问题，从设备本身的使用要求，结合周围环境进行综合分析，制定精细的设备维护管理计划，并安排各阶段的维护时间和内容，保证波广播发射机的稳定运行，确保做到维护计划的万无一失。

（二）定期检查设备运行状态

在中波发射机的运行状态检查上，建议可以采取以“看、听、摸、闻”为依据来全面判定机器设备的基本情况。“看”就是观察设上各种仪表、指示灯、监控显示板上是否处于正常状态，各种预警、告警指示灯是否亮起。“听”就是听设备的工作声音是否正常，各变压器、线包、继电器有无异响，散热系统各装置有无异响。“摸”就是用手摸设备外壳和内部各关键部位温度是否正常，定期对DAM发射机中的网络、高压变压器、功放模块等部位的元器件、接线柱、焊点等处进行温度测试，并记录成册以备今后测量对比。“闻”就是通过嗅闻机器在运行中是否有元器件烧焦或电容漏液产生的异味，这样可以迅速判断识别故障位置，加快正确的处理过程。

（三）定期清洁设备

在许多情况下，中波无线电发射器会出现无法预测性的系统故障，在研究的过程中发现主要是因为清洁设备不到位。设备内部的组件受灰尘和碎屑的影响，不但工作效率会降低，有时还会出现输出信号失真现象，因此日常清洁非常重要。因为灰尘会通过发射机风扇进入机内，过多的积尘会影响发射机散热，还会造成元器件和周围电路之间漏电引起不易排除的故障。所以，清洁设备清洁工作时不仅限于设备本身，还要清洁整个机房，必须确保彻底的清洁工作。

（四）定期检查设备开关

在中波广播发射机的运行期间，由于设备开关老化发生故障时有发生，而且该类故障一般较难发现故障部位，导致排查难度加大。所以技术人员应定期检查设备各部位开关。检查每个端口线的连接是否松动，检查联锁开关和拨动开关是否正常工作。如果发现故障异常，应立即调整、拧紧或直接替换，让开关恢复正常工作状态。

（五）定期检查设备元器件

由于DAM发射机采用集成化、模块化的设计理念，所以该型号发射机中所使用的元器件相对于电子管发射机来说要娇小、纤弱很多，这就要求我们在维护过程中，要使用专门的维护工具，并且对重点元器件要采取细选、轻拧、慢推、快焊的策略。除此之外，还要定期对发射机的元器件进行紧固处理，特别是设备内各接线排、接线柱等，避免接触不良引发故障。这里要特别注意在紧固螺钉及排线拔插时，切勿用力过猛导致断裂或损坏。

（六）定期检查天、馈线及地网系统

现如今部分台站都配置了备机，在主机发生故障时倒备机工作，可以极大地减少停播的时间，很好地保证安全播出。但是，工作条件相对恶劣得多的天、馈线及铁塔却基本没有备份。除了风吹日晒、天寒地冻等自然侵蚀外，还有人为挖掘破坏。因此必须定期巡视并检查天、馈线及地网系统，查看电缆接头和天线接头部位、放电球间隙、清洁天线底座绝缘子和拉线绝缘子。并按周期测试接地电阻，使地网与塔底的地井连接良好，接地电阻足够小，保证发射机得到最佳的发射效果。