PDM-1kW中波广播发射机射频部分故障处理分析
2021-01-12王争周
王争周
(甘肃省广播电视局环县广播转播台,甘肃 庆阳 745700)
近年来,我国的广播电视技术得到了迅猛发展,与此同时,PDM-1kW中波广播发射技术的使用也获得了行业内多位技术人员的认可,由于其具有较高的工作效率、优良的技术指标、简便的操作手法及稳定的工作性能等,此外,其维护起来也较为方便。广播发射作为一个系统性工程,发射机在其中处于关键位置,为了确保广播发射工作的顺利进行,需加强对发射机的维护工作,熟悉掌握发射机的工作原理,完善相应的维护操作,提高处理故障的能力,从而确保广播播出的质量。本文就PDM-1kW中波广播发射机射频部分出现的故障及处理方法进行了探讨,内容如下。
1 PDM-1kW中波广播发射机射频系统组成
1.1 DDS频率合成器
频率合成器可产生RF信号,并将其传送给发射机,频率合成器采用的技术为数字频率合成技术即DDS。组成为DDS电路、倍频电路、信号自动转换电路及温补振荡器等。其输出的信号可馈送到前置放大电路。在频率合成器电路中,具有一个外同步激励信号输入接口电路,可通过放大整形外来信号后,将其转变为射频激励信号,传送给发射机。倍频电路接收温补晶体振荡器输出的高精度信号,并将其倍频后转化为输入信号。利用拨码开关,计算相应的输出频率数,DDS电路根据传输的与该频率数相关的频率控制字,生产出相应的载频。使用BN连接器监测输出的射频载波信号,并输出发射机工作频率的5VP-P方波。
1.2 前置放大器
前置放大器共包含四级放大,第一级射频放大器使用的缓冲放大器为S驱动集成块DS0026,转换来自振荡器的TTL电平,并驱动第二级射频放大器晶体管JE200和JE210,晶体管JE200和JE210为开关放大器,输出方波信号。第二级放大器采取串联调谐的方式,并为第三级射频放大管两只场效应管BUZ71A提供射频激励信号,输出电压变化区间为0V~+30V。第四级的输出电压变化区间为0~-115V。
1.3 功率放大器
PDM-1kW中波广播发射机的功率放大模块有两块,为桥式丁类功放。场效应管IRFP350为其放大器件,在调制幅度时,主要通过将音频信号加在输出的直流上完成。在功率放大器模块中有射频电流不平衡保护电路,桥式功放中出现故障,从而打破射频电流的平衡,传输变压器感受到电压并对其进行滤波,触发可控硅,激发调制驱动信号。
1.4 功率合成器
功率合成器的构成为功率合成母板。高频变压输出前置放大器输出的射频信号,并将其借助串、并联谐振回路加到射频输入端。调谐线圈和云母电容与发射机的工作频率进行串联谐振,并与输入电容并联,形成谐振回路,耦合放大后的射频信号,并将两路功放输出到高频末级槽路,进行滤波和匹配,并经馈线电缆输出到天线。
2 PDM-1kW中波广播发射机的工作原理
2.1 继电器控制板
继电器控制板主要具有-72V电流过流保护、反射电压过高保护、-72VPA盒电源缓慢建立等功能。主控制系统工作程序为:关闭总电源,开机后,-72V电源可为PA盒的三个22000μF电容进行充电,使主电压变为-60V时,打开封锁门。具有过流保护和驻波比过大保护系统,PA盒电流为30A或驻波比较大时,可将调制信号封锁。
2.2 调制器
调制器的组成结构为方波振荡器、脉宽发生器、多路混合器及故障封锁电路等。音频信号经音频处理器后进入射随器U7A缓冲,经调节幅度并转换工作状态后进入低通滤波器,改变音频频响。U5B、U6B对音频信号进行处理,然后在电位器的作用下,输出满足要求的功率。然后在晶体振荡器、三角波发生器及比较器中处理后,再输出相应的方波信号。
2.3 激励器
激励器采用的频率合成技术较为先进,且可输出稳定可靠的频率。压控振荡器的控制开关有6位拨码,且有三个波段。选好压控振荡器的频率范围后,针对需要的工作频率,可采取12位拨码开关P1进行预置。激励前级放单器采用CMOS集成电路,电压在3~18之V间进行变化,一般使用的电压为12V或15V。激励驱动放大器的电压为50V,是经电容分压后,又经全波整流后得到的。
3 故障分析及处理
3.1 故障现象及分析
PDM-1kW发射机在正常工作过程中,出现掉功率的情况,PA盒的DS4、DS5、DS6故障指标灯状态为常亮,继电器控制板指示灯无故障,该功率控制板无指示灯,恢复按钮不发挥作用,将发射机关闭一会儿再重新开机,有时工作正常。故障经常每隔几个小时或1天出现一次,时间间隔不确定。故障出现时间不确定,经仔细观察分析后,得出PA盒DS4、DS5、DS6故障指标灯亮的原因为:①反射电压过高保护;②电流过流保护;③PA盒故障;④定向耦合器故障;⑤PA盒中未输入调制信号;⑥PA盒中未输入射频信号。
3.2 故障处理
3.2.1 检查继电器控制板
在判断反射电压过高保护及-72V电流过流保护时,可通过观察继电器控制板上的D4指示灯是否为亮的状态即可,该方法最为直接。指示灯亮表明继电器控制板得到了保护,需封锁调制信号;指示灯不亮,则需采用示波器测量继电器控制板主线排的1脚(调制信号的输出口),无输出,则需测量该保护电路,若调制信号通过正常且无保护,则可对第二种可能性进行分析。
3.2.2 检查 PA 盒故障
将备用PA盒采取代换法,更换到本机中,若故障未消失,则表明PA盒未出现故障。
3.2.3 检查定向耦合器
将发射机关闭,并对定向耦合器进行检查,若不存在开焊、变色或打火现象,则可将故障排除。
3.2.4 PA盒中无调制信号
将音频信号去除,采取示波器测量调制器输出口,方波为15Vp-p,则表明正常;接线端子J1-3在PA盒的三个功放单元中,具有正常的调制信号输入。故障仍然没有消失,则表明调制信号无故障。
3.2.5 PA盒中无射频信号
(1)激励器。对于激励器输出的波形,采用示波器进行测量,输出波形依然为12Vp-p方波,但波形不稳定且抖动明显,供电电压为+18V时,波形正常。可猜测激励器故障,更换后测量波形较稳定。
(2)激励前级。用示波器测量激励前级输入口波形,方波输入正常,但输出口波形具有1/4的占空比,对前级输出口进行测量,并调整激励前级的W1,使方波的占空比为2:2,输出正常。
(3)激励驱动。采用示波器测量激励驱动输出口,实际测量出的波形为32Vp-p方波,与0~-72Vp-p标准输出波形相比,驱动能力严重欠缺。仔细检查激励驱动的外观,发现激励驱动T1变压器次级的一个抽头焊接不牢固,焊接好重新测量输出波形正常。
对PA盒射频信号进行测量,得到输出的80~100Vp-p正弦波输入正常,则可排除开机故障。经以上故障分析可知,导致本次故障出现的原因,可能是外电不稳或机器老化引起的。
4 结束语
综上所述,在人们的日常生活和学习过程中,广播系统占据着尤为重要的位置,有助于人们获取各类信息、开展业余文化生活。因此,为保障广播播出质量,需确保播放的广播满足功率和调幅要求。在中波转播台中,由于发射机发挥着重要作用,因此需时刻保持发射机系统运行正常,及时分析和处理常见故障,并采取相应的预防措施。此外,还需加强对发射机射频系统的日常维护和管理工作,完善相关的管理机制,采取定期和重点维护相结合的方式,保障发射机的高效运行,促进广播系统的稳定发展。