数字调制中波发射机包络故障检测原理与维修

2019-10-31刘利军

数字传媒研究 2019年9期

刘利军

内蒙古新闻出版广电局610台内蒙古呼和浩特市 010050

引言

包络故障是一种多发故障，一般情况下都是少量功放板损坏所致，故障的处理也很简单，一般的值机员都能够处理，打开功放柜门，更换损坏的功放板就行了。但如果不是功放板损坏，故障的处理还是有一定难度的。这就需要熟悉包络故障的检测原理，顺着故障检测流程进行排查，才能找到故障原因。

1 包络故障的检测原理

包络故障检测信号来自于输出监视板（A27），已调幅波经包络检波后的音频信号送到故障检测处理电路；参考信号来自于A/D 转换板（A34），经D/A 转换还原后的音频信号送到检测比较电路，两个信号误差超过一定值时，比较器将给出故障信号，射频放大包络故障显示红灯亮。

1.1 受检信号

射频取样板（A26）上T2 输出射频取样信号到A27 板T1 初级，经V3 整流后为二极管提供偏置电流，经L3 输出送到A32 显示板上的L1 初级，此信号作为包络检测信号；另一路信号来自于音频输入板A35，该信号来源于230V 电源N21B 的输出端，该信号途经控制板A38，送到A32X7-5，该信号用作电源电压取样信号，用以改变检波线性。

1.2 参考信号

数字音频经D/A 还原出来音频信号，经高精运算放大器N11（NE5532）放大后送到电感L4，再送到显示板N32 的L2 上，作为包络检测的参考信号。

1.3 状态比较

受检音频信号和参考音频信号的比较是由高速电压比较器N73B（LM311）完成的。N73B 的同相端2 脚输入的是A/D 转换板转来的重建音频信号峰值检波电压，N73 的反向端3 脚输入的是受检音频信号峰值检波电压，这个电压的大小可通过调整R65 大小来改变。调整的是受检音频信号（音频+直流）的大小，而补偿控制电位器R68 用来调整直流偏置电压的大小。一般情况下，无论是否有载波，N73B 反向端比同向端都要高出130mV 左右，如果在检修时发现这个电压异常，就应当调R65 和R68，使N73B 同向端和反向端电压差符合上述要求。调整的原则是：在大功率时调整R65；在小功率时调整R68。

由此可知，发射机加音频信号正常播出时，N73B 的两个比较端电压值会随着调制信号的大小而变化，但无论如何变化，反向端总是比同向端高出130mV，在这种情况下，N73B 的6 脚一直输出低电平；如果有少量的功放板损坏，哪怕有一块功放板损坏，那么N73B 的反向端就会有150mV的电压降，这时候电压翻转，同向端反而比反向端高出20mV，N73B 的6 脚输出高电平，此高电平送到包络故障监测电路，发射机面板显示包络故障。图1为包络故障检测电路原理图。

图1 包络故障检测电路原理图

2 故障原因与维修

2.1 功放板故障

由不确定因素造成的少量功放板损坏故障最为常见，维修的方法也很简单，更换损坏的功放板就行了。但当发射机由于多个功放未工作而造成的包络故障时，就需要区分是功放板损坏还是其它方面的原因。如果包络故障灯亮，而功放单元没有故障灯指示，且机器输出正常调谐，就需要检查引起包络故障的真正原因。根据多年的实践经验，判断这是个别功放板没有工作而又没有故障指示引起的。判断这种故障的方法是：若有问题的功放板位于第1-18 级，那么发射机会在输出10kW 时产生10%的功率下降，若有问题的功放板在20 级之后，则发射机不会有明显的功率下降。如果发射机带有循环调制功能，我们可以通过观察调制编码板上调制循环灯的缺口来判断，也就是说，调制循环指示灯在哪一级熄灭，就证明哪一级功放板有问题。另外，如果主电源（230VDC）供电保险某一路烧断，也会造成射频包络故障。

2.2 编码板故障

如果检查所有的功率放大器都没有问题，而包络故障指示灯亮，那么最大问题就有可能出在调制编码板（A36）上，应逐个测量调制编码板输出的开关信号，正常时每个U 型跨线上都应有+4.5V 电压，否则可能是集成电路故障。

2.3 输出网络调整不当

发射机输出网络与天线负载匹配不好，输出网络有电容或电感损坏也会造成发射机包络故障。如果是轻微的阻抗变化，可以在10kW 时，调整负载旋钮和零位旋钮，使天线零位和滤波器零位最小。如果有损坏的器件，就需要检查更换。

2.4 包络检测电路故障

包络故障检测电路在显示板A32 上，其中电路里的R65 和R68 分别调整检波器送来的音频信号电平和包络显示参考电平，调整不当或者电位器变值，就会造成包络故障处理电路误动作。另外还有一路电源补偿电路，其作用是对因外电供电电压波或者调幅峰值时电压的波动引起的包络畸变进行补偿。以上三路检测电路以及之后的逻辑显示电路出故障，也会造成包络故障。

3 故障实例

3.1 故障案例一：DAM10kW发射机包络故障的分析与处理

故障现象：一台DAM10kW 中波发射机，包络故障红灯亮，风机运转正常，功率表和电流表为零。

故障初步分析：故障时，按升功率键无反应，因功率表和电流表指示为零，风机运行，说明功放供电电压存在，初步判断是功放关断。

故障检修：先确定功放是否关断。观察A36板DS1 功放关断指示红灯亮，由此判断功放已关断。测显示板N66-8 脚为低电平，说明不是4 类故障引起的关功放。继续检查N42A-3 脚为正常的电平，而N42A-2 为高电平，测电阻R164 两端也为高电平，R164 与X10-5 脚相连，经测量也为高电平，此点经高频电缆与A36X18-5 脚相连，该脚同样是高电平，使功放关断，发射机无功率输出。由此判断N42 有问题，更换一块新的N42后，包络故障灯变成绿色，故障排除。

3.2 故障案例二：功放包络红灯亮故障

故障现象：一台DAM10kW 中波发射机，包络红灯亮，发射机的输出功率正常。

检查与分析：由模数转换板（A34）音频信号参考电压与来自射频输出检测板（A27）解调后的音频信号相比较，正常时，两个信号波形参数基本相同，包络检测电路无故障指示；若包络信号有问题，包络检测电路故障指示红灯亮。模拟除法器U25 的6 脚和3 脚分别接有电位器R65 和R68，R65 用来调整输入电平，R68 用来调整补偿增益。发射机出厂调机时，这两个电位器在不同功率下已设定好了，R65 在满功率（10kW）下调整，使得电压比较器LM311 两输入端压差为130mV；R68 在低功率（1kW）下调整，使得电压比较器LM311 两输入端压差为130mV；如果调整不当，会造成假性功放包络故障，或者无法对真正的包络故障进行检测报警。检查没有发现损坏的功放模块，发射机调制度和网络输出均无问题，由此判断故障可能是包络检测电路调整不当引起的。图2为包络故障参考电压调整示意图。

图2 包络故障参考电压调整示意图

处理方法：在满功率状态下，检查电压比较器N73B 两个输入端电压差为90mV，这明显与出厂要求的130mV 不符，包络故障检测灵敏度变大，因而造成误动作。处理的方法是：用万用表测量N73B 两个输入端电压，10kW 时调整R65，使两点之间的电压为130mV，1kW 时调整R68，使两点之间的电压为130mV；最后将功率设定在5kW，此时实测TP13、TP14 之间的电压差为129mV，此时开机观察，发射机再无包络故障显示。为了证实调整的准确性，用一块有故障的功放板替代发射机的任意一个大台阶功放，发射机包络故障红灯亮，证明调整适当。