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基于中波广播发射机功放问题处理及发射机维护方法探讨

2020-11-23冯薇薇

卫星电视与宽带多媒体 2020年20期

冯薇薇

【摘要】传统广播发射机缺陷较多,不仅性能稳定性差、电量耗损大而且功能较少,随着科技的发展被逐步淘汰。数字调幅中波发射机是基于传统发射机的革新,其性能更优越,也是目前应用最普遍的类型,但是中波广播发射机的功率放大器属于易损耗件且维护量较大,这对广播节目的质量造成很大影响。本文章主要分析了中波广播发射机的工作原理,功放模块存在的主要问题,同时探讨了发射机的维护方法,期望能为我国广播电视技术发展提供一些有益借鉴。

【关键词】中波发射机;功率放大器;问题及维护

中图分类号:TN92                 文献标识码:A               文章编号:1673-0348(2020)020-062-03

Based on the medium wave broadcast transmitter power amplifier problem processing and transmitter maintenance methods

Feng Weiwei

(Zhongbo BroadcastIng Station of Sanmenxia, Henan Province, Sanmenxia City, Henan Province 472000)

Abstract: the traditional broadcast transmitter has many defects, such as poor performance stability, large power consumption and less function, which is gradually eliminated with the development of science and technology. Digital AM medium wave transmitter is based on the innovation of traditional transmitter, its performance is more superior, and it is also the most common type of application at present. However, the power amplifier of medium wave broadcasting transmitter belongs to vulnerable parts and has a large amount of maintenance, which greatly affects the quality of broadcast programs. This paper mainly analyzes the working principle of the medium wave broadcasting transmitter, the main problems existing in the power amplifier module, and discusses the maintenance methods of the transmitter, hoping to provide some useful reference for the development of China's Radio and television technology.

Key words: medium wave transmitter; power amplifier; problems and maintenance

中波发射机相比传统广播发射机其整体性能更高、信息发射及传输稳定性更好,广播电视的音质和图像质量都有很大提升。但中波发射机的功放模块因功率大、运行工作时长,工作环境影响等非常容易出现天线故障、功放管损坏、数字调制变化等问题,不仅会降低广播电视节目质量还会缩短发射机的使用寿命,增加维护和采购成本。基于这些问题发射机技术维护人员应全面了解中波发射机的工作原理及常见故障类型发生的故障,加强对发射机的日常故障检测和及时维护处理,以避免故障由小及大危害到整个发射机的性能。笔者在此分析其常见故障并提出一些维护技巧。

1. 中波发射机的工作原理

中波发射机总体工作原理为:由发射机振荡产生固定频率的载波信号,再通过缓冲隔离级传输至调制器,与之同时音频信号也通过功放放大作用传至调制器,这些已调幅的中频信号经缓冲放大级、功率激励级、功放器作用形成可发射功率由天线发射传输(如图1)。中波发射机的关键技术为数字调幅和功放模块,首先数字调幅通常先模拟音频信号,再进行音频和数字信号的对应转换。在进行数字调幅时,因模拟信号它不能被计算机系统所直接接受和识别,所以必须先转化為编程数字信号,主要采用计算机二进制中的“1”和“0”来表示,使用编码器对相关数字信号进行编码处理。在选择音频信号时,应以音频信号的持续时长为参照,当放大音频信号后,人们就可以更直观地感受到,而且在其时间轴上还存在无限数值。此后,随机选一时间节点对其所对应的样品作量化处理,量化处理也就是对音频信号样品作离散化处理,最终获得最优质、最稳定的数据信号。

其次,中波发射机的射频放大电路采用两个场效应晶体管进行轮流导通和截止。中波广播发射机的功放模块是以射频放大器模块为基础,射频放大电路中的场效应一般有两部分桥式连接,一是V1、V2桥式连接,二是V3和V4桥式连接,功率放大器具有与信号相适应的电压,可对其他系统进行控制,可利用V1和V3管连接对供电电压的可控性变化进行调节,以此确保音频信号稳定传播。

2. 中波发射机功放模块常见故障

中波发射机功放模块在工作过程中会受到多种因素的影响,可能产生多种功能性故障,如数字调制变化、功放管损坏、天线问题等,影响到系统工作效率和广播电视信号质量。

2.1 数字调制变化问题

中波发射机在工作过程中,若数字调频频率或输出功率出现较大波动,就要谨防发射机内部功能设备出现损坏,尤其是功放模块问题。一般来说,数字调制出现较明显变化,多是A/D模数转换器发生了故障,而一旦A/D转化器出现功能性故障问题,就会导致编码器不再适合实际工作条件。这是因为转化器在工作期间,编码器会主动对某些数据信号进行屏蔽,并可能受取样的影响。中波发射机在工作中,可利用转换器能够分频解决输出信号,促使电波上升。这是源于频率传输过程中的实际频率和取样频率之间有较大差异,会使得取样信号发生扭曲,影响到编码器的正常工作,如果将这些差异化编码传至模块之中,就会导致传输信号因激烈波动变化而质量低下。

2.2 功放管常因击穿而损坏

中波发射机在实际工作过程中,如果发射机出现无节奏调幅现象,就有可能使得功放管被击穿损坏致使中波发射机出现运转失衡,性能降低。实际检测和维修中技术人员可将重点放到模块功放段上,采用专业的电子测量来测试模块功放故障,从而准确掌握调节频率的时间以及功放开关的控制时间规律,根据实际情况对不合理的因素进行调整和优化。检测过程中如果测试发现电流调节器内部的电压负载不存在任何异常,则需要重点检查调节器查看其是否存在某些功能性障碍。一般来说,调节器出现故障的概率不是很大,运行中通常相对稳定。但调节器在运行过程中,可能会引发信号输出管道损耗,如果这种损耗持续加剧,变化产生更严重的氧化反应,最终导致功放管被击穿损坏。技术人员在维修时,应首先确定管道氧化最严重的部位,予以初步处理,如彻底清理氧化表面,焊接处理氧化破损部位等。同时需对管路另一端的电压值进行测量,综合判断和分析是否存在其他问题便于彻底解决相关故障。

2.3 天线易出现故障

因中波发射机系统的天线处于室外工作环境中,在长期暴露环境下天线容易受极端天气影响,磁场等其他干扰源的影响等,都会使天线的功能下降且出现系统性问题。对于中波发射机而言,天线故障是最普遍的故障,关于天线故障的判定主要是观察天线指针表的零位变化现象,存在故障时发射机的反射量会变大。但对于天线具体故障的判定,既需要检测发射机的反馈线路,又需要检测天线的调幅网络,从而准确判断出故障点和故障原因。其一可以启动备用发射机,将主发射机置于负载位,正常开机启动观察在输入信号相同时发射机的工作状态,判断有无故障。其二虽然有些时候发射机的输入音频和节目频率都处于正常状态,但系统中一些天线仍然会出现故障报警信号,导致发射机输出功率受报警信号影响而降低。对此可检查发射机的供电电路,检测分析是否是因供电网的中性线和内部相线产生了非线性负荷,引起谐波电流串联电路故障,而致使发射机的整机功率受到影响。

3. 中波发射机的日常维护方法探讨

基于中波发射机存在的相关故障,运维人员必须加强對中波发射系统的日常维护管理,重点针对设备的各个细节进行维管,以实现防患于未然具体维护方法如下:

3.1 对发射机进行定期除尘

中波发射机长期处于带电工作状态,在电荷的聚集吸附作用下其表面会累积很多灰尘,会对设备各功能件造成危害。目前随着社会经济的发展发射机房的条件得到了很大改善,其整洁度也得到了很大提升,但即便是在密闭的机房空间内仍然无法完全避免灰尘侵袭。这对中波发射机工作反应的灵敏度和与其他部件配合的协调性都会有所影响,也会增大设备磨损和老化速度,缩短使用寿命。所以在日常维护中,要特别注意对中波发射机内外部的定期除尘,可使用鼓风机毛刷或吸尘器、专用除尘布等维护工具,内部沉积灰尘较多时可在确保设备安全的情况下拆下外罩进行清理。定期除尘以每天检查、随时清理、专人负责为原则,形成常态化维护机制。

3.2 对发射机各开关件进行定期检查

开关部件使用频率高,在外力作用和环境影响下老化、磨损速度快,也是造成中波发射机故障的一个主要原因。如开关失灵、部件松动或零件脱落、电弧打火现象明显、簧片张力变小,导致元器件无故烧毁,设备无法正常开关机或开关机等待时间过长,以及设备在运行过程中出现不稳定等现象。对于这些问题需要采取定期巡查的维护方法,建立完善的巡查制度明确巡查责任到具体人,针对性地对开关元器件和整个设备进行外观检查和故障检测,及时发现并处理问题避免开关故障引起设备更大损失。

3.3 对发射器的元器件和接线端子进行定期检查维护

中波发射机在运行过程中,电子元器件及接线端子会产生较大热效应,过大的热效应会加剧设备性能下降,导致设备元器件过早老化,有可能引起中波发射机系统出现崩溃,需重点对发射机内部的小型元器件进行检查和维护。首先应定期检查设备内外部有无积尘,定期对灰尘进行清理,直观检查电子元器件有无变色变形,检查接线端子有无松动脱落,当设备功耗增大,运行不稳时应使用专业检查设备测试电子元器件和接线端子的电流值、电压值以及电阻值,判断具体故障。其次,定期检查并及时更换损坏的元器件及管线,以此有效降低损耗,保障信号的高质量传输,提升发射机的工作可靠性。

4. 结语

数字调幅中波广播发射机相比传统广播发射机而言,性能更可靠运行稳定性更好,广播节目质量更高。但其内部的功放模块仍是影响其整体运行质量的关键内容。维护人员应熟知中波发射机功放模块的常见故障,并在日常维护中加强故障排查处置力度,以此确保发射机随时处于最佳的工作状态。

参考文献:

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