数字电视发射机的维修浅析

王建中

（作者单位：甘肃省民勤县广播电视台）

1 数字电视发射机的组成、性能及工作原理

1.1 数字发射机的组成

数字电视发射机主要是由激励器、前置放大、末级功放、滤波器、开关电源等组成，功率较大的数字电视发射机还有监控单元、切换单元、授时器、功率分配器、功率合成器、冷却装置等，如图1所示。

图1 数字电视发射机系统框图（1 kW）

1.2 数字发射机的性能和技术特点

数字发射机性能指标高、运行稳定、质量可靠，有以下技术特点：功放单元采用LDMOS放大管且工作在AB类状态，增益高、线性好、输出能力强；具有完善的工作状态监测功能和远程控制功能；具有过流、过压、过温、过驻波比保护功能；功放单元及开关电源均可热插拔，且开关电源对功放单元实行一对一供电，当某个电源或者功放出现问题时不影响其它功放的正常工作，方便检测与维护；采用双激励器工作且互为备份，可实现自动切换；采用预失真技术，改善信号的非线性失真。

1.3 数字发射机的工作原理

前端压缩编码、复用打包后生成的传输码流信号（TS流）首先输入到激励器，激励器是发射机的核心，发射机的很多工作是由激励器来完成的，激励器性能指标的优劣直接决定着发射机的性能，它的主要作用就是进行信道编码和调制，在地面数字电视传输中，由于多径效应的影响较严重，激励器往往引入抗多径干扰效果显著的COFDM技术，即编码正交频分复用调制，所以激励器有时也叫COFDM调制器。COFDM技术是一种并行调制技术，它是由大量子载波构成，可以抗多径干扰。激励器采用主备工作方式，以保证发射机的工作更加稳定可靠，主备激励器送来的射频信号首先进入切换开关，当主激励器出现故障时，系统自动切换到备用激励器，当主激励器恢复正常时，切换开关自动将信号恢复到主激励器。信号经切换开关后进入前置放大单元，前置放大单元主要有滤波器、电平控制器、放大模块等组成，主要作用是对输入的射频信号进行滤波、电平控制、缓启动和预放大。同时，对信号提供AGC控制，以保证设备输出功率稳定。信号经过前置放大单元预放大后进入功率分配器，功率分配器将信号分配成3路（或4路），分别进入到不同的功放单元进行功率放大，功放单元是发射机中的重要组成部分，对发射机的功率输出具有决定性作用，信号经过几个功放单元放大后进入到功率合成器，再经过带通滤波器进行滤波，最后通过天馈系统发射出去。

2 发射机的维修

数字发射机集成度高结构复杂，因此，维修较困难，数字发射机维修是一项理论与实际相结合的工作，实际操作性很强，既要有充足的理论知识，又要在平时检修中多积累经验。根据多年的维修所得，发射机故障一般有电源故障、功放损坏、激励器故障、反射过大等。另外，还有过热保护、冷却系统故障、过压过流保护、滤波器失调、授时器失锁等。

2.1 发射机的电源故障

发射机的电源故障既有外部电源的故障（如电压偏高、偏低、缺项等），又有发射机内部开关电源故障，这里谈一谈在维护中遇到的开关电源故障。开关电源按接负载的形式可以分为串联型和并联型两种，串联型开关电源因属于热底板型，现在很少使用已被淘汰；并联型开关电源输出端和市电通过变压器、电容等隔离，安全性能好，现在的电器设备中广泛应用的就是并联型他激式四管全桥脉冲可调式开关电源。开关电源的工作原理就是先将220 V市电整流滤波，整流后得到一个大约300 V的脉动直流电，然后进入振荡电路、通过变压器的次级变换成所需的电压，再通过整流和滤波得到一个输出稳定的直流电压。在实际的电路中，为滤除杂波、减小波纹系数、抗干扰、保护开关电源等，加入了过压、过流、滤波、抗干扰等电路，所以只有了解开关电源的原理构造，才能在维护检修中得心应手，尽快排除故障。

维修实例：距离甘肃省民勤县广播电视台（以下简称“我台”）较远的南湖中继站发生故障，用户反映接收不到信号，从机顶盒调出接受信息看，既没有信号强度有没有信号质量，说明发射机没有工作，此中继站使用1台200 W野外型发射机，安装在距离地面10 m有余的移动塔上（移动塔高50 m左右），所有的工作单元包括滤波器、激励器、功放、电源等都集中安装在一个机箱里面，属于一体型风冷散热。维修时，先检查向发射机供电的稳压电源、空气开关、电源定时开关、供电线路以及解调调制器等都正常，说明发射机内部存在故障，之后打开发射机前面盖板，里面指示灯全部熄灭，用万用表检查12 V开关电源的交流输入端（220 V）正常而直流输出端没有12 V电压，说明12 V开关电源损坏，12 V电压是此发射机的基准电压，没有12 V电压，推动功放工作的48 V开关电源也不能启动，造成发射机停机。打开开关电源盖板，发现保险管已烧毁，首先更换同型号的保险管，在断开负载的情况下开机又烧毁，说明开关电源本身有短路性故障，仔细检查，发现压敏电阻（14D471K）有裂纹，用万用表测试呈短路状态，证明压敏电阻已损坏，更换同型号的压敏电阻后开机有12 V直流电压输出，接入负载，发射机工作，经测试一切正常。

2.2 发射机的功放故障

功放对发射机的功率输出起着决定性作用，也是发射机出现故障较多的地方，功放故障是发射机检修的重点难点，故障多一般是LDMOS场效应管烧坏，有时是电压电流不正常导致过压过流保护。

维修实例1：昌宁中继站200 W发射机无输出，射频输入和供电均正常，打开发射机盖板，各指示灯亮，功放块48V直流电压正常，功放块输入端有射频输入而输出端没有射频输出，判断功放烧坏，打开功放块盖板，发现LDMOS管有烧焦的痕迹，后更换LDMOS管，发射机工作正常。

维修实例2：主站1 000 W发射机输出功率下降，此发射机有4个功放单元，监控单元LCD显示功放3无输出且报警，测试4个功放单元的AGC控制电压，功放1、2、4的AGC控制电压为1.6～1.7 V，而功放3的AGC控制电压超过1.8 V，调整功放3的AGC控制电压，功放3输出正常，整机输出功率也正常，报警解除，故障排除。分析原因是由于功放3的AGC控制电压较高，致使功放3输入电平较高，功放电路过载保护所致。

维修实例3：主站1 000 W发射机驻波保护无输出，先将发射机输出接到假负载，开机一切正常，证明故障在滤波器或者天馈系统，然后分段测试滤波器和天馈系统，天馈系统反射正常而滤波器反射较大，分析原因可能是滤波器失谐，此滤波器乃高性能高精度带通滤波器，调试难度大，需通过厂家的测试平台方可，由于现场没有条件对滤波器进行调试，返厂调试后工作正常。

2.3 发射机的其它故障

除开关电源和功放故障外，发射机的其他故障主要有：发射机功率正常但是图像不正常或有马赛克，一般是接受端故障、码流故障、激励器故障等；发射机驻波保护不能开机，一般是功放和合成器连接头故障、合成器故障、耦合器和滤波器故障、天馈系统故障、功放取样电路故障等；电源缺项、电源电压偏高或偏低超过了稳压器的调节范围，这要从交流供电线路上检查处理；在发射机的日常工作中，要注意环境的温度、湿度，要注意发射机的通风、防尘、避雷。另外，对每一次检测维修要做好记录，以备以后查看对比分析；要做到定期维护，及时消除其中存在的安全隐患，将问题消灭在萌芽状态，对一些易损的零配件如保险管、压敏电阻、电容、空开等要做好备份，以备不时之用。

在当今，数字电视技术发展日新月异，为确保数字电视发射机稳定可靠的工作，我们要多学习、多实践、多钻研新技术，以丰富的理论知识指导实际工作，并在实际工作中积累经验，充实自己的理论知识，准确掌握数字电视发射机的工作原理，做好平时的维护工作，及时排除存在的问题，保证数字电视发射机的安全运行。