中波全固态发射机反射保护的原因分析与对策

尚丽芳

内蒙古自治区广播电视传输发射中心610台 内蒙古 呼和浩特市 010050

全固态中波广播发射机采用DAM 数字调幅技术，性能指标好，拥有高效简洁的射频、音频、控制、电源四大系统。由于DAM 中波发射机各功能板应用了大量晶体管、场效应管和集成电路，只要有一个器件损坏就会影响整机播出，因而较为脆弱，故设计了精细而高效的故障检测保护和控制系统，提高了各部分的运行安全性。

1 反射保护概述

反射功率指示在带通滤波器输出和T 微调网络输入进行电流取样和电压取样。当T 网络完全匹配时，反射功率的理论值为0。在实际工作中，由于受气候、季节、温度及元件参数变化等影响，天馈线不能准确地保持在匹配状态，只能通过定期检修或指标调整使网络尽量保持在稳定的匹配状态，此时反射最小。发射机只要在运行状态，两个取样信号就时刻在进行检波比对和数据处理，检出的反射电压与门限值比较，门限值是根据测量、实际经验等给反射电压设置的上下两个门限，当发射机保护模块中的快速驻波比检测电路检测到驻波比增大，超过门限值时，发射机的保护系统会根据超出门限值的大小，立即对发射机的射频功率进行瞬时或长时间的封锁，瞬时封锁之后又恢复到正常工作状态继续进行检波。经驻波保护可保护功放板上的场效应管不会被烧坏，进而保证了发射机的安全。可见，发射机反射保护本质上是因发射机的负载阻抗变化导致失谐引起的，其负载包括馈线、天线调配网络、天线的参数。

2 引起发射机反射保护原因分析

2.1 恶劣天气

阴天和雷雨天气时空气中水汽较重，空气的介电常数会发生变化，使局部大气中电场强度增大，从而改变了天线的阻抗特性，引起天线调配网络的失谐，而发生反射现象。最明显的是阴雨天气在天线场地会听到频繁的噼啪作响声，即拉绳间隙有放电现象。另外，在强雷电天气，由于中波天线较高，相当于一个避雷针，易被雷击，在天线底部放电球处放电，放电瞬间发射机的输出端相当于与大地连接，负载阻抗即变为无穷大，形成全反射，发射机就会出现瞬时的反射保护。

沙尘颗粒与天线和拉线的摩擦也会产生静电，当静电电荷积累到一定程度，会通过拉绳各节段之间或拉绳与天线之间的放电间隙进行放电，引起发射机反射保护。理论上讲，空气越干燥、风越大、沙尘等空中颗粒物越多，拉绳上所感应的静电也会越多，反射情况发生的概率也会越大。

2.2 调配网络

调配网络包括发射机的调配网络和天线调配网络，调配网络是电容和电感的复杂组合，环境温度变化、元器件耐压程度的变化、元器件间的打火等，都会引起调配网络参数的瞬间变化，造成网络失配引起发射机反射保护。另外，天线调配网络的阻塞网络和陷波网络调整不够精细，会使干扰频率经天馈线窜入网络，导致发射机驻波比的瞬时变化，引起发射机反射保护。

2.3 反射功率检测故障

来自输出取样板（A26）的电压取样信号和电流取样信号接到二极管VD2 的两端，经反射功率耦合器进行检波。在电压取样端设有由拨码开关S12 控制的电容C4，用于电压幅度调整。在天线调配网络调试精确情况下，取样点的阻抗为（50+j0）Ω，此时调整拨码开关S12 使二极管的两端电压相同。当取样电压与电流达到平衡状态，即相位相同时，流经二极管的电流为0，耦合器输出端无直流电压，反射功率测量为零。若天线调配网络发生故障，使得取样点的阻抗发生变化，取样电压和取样电流的幅度和相位就会发生变化，此时会有电流流过二极管，在耦合器的输出端有直流信号，该信号经阻流圈L2、隔离电阻R4 过X2-3 送到显示板。R3 是耦合器的负载电阻，电容C5、C6 用于滤除射频和调制的音频成份。检测电路内部二极管、电容等器件损坏，采样电路的电阻、电容损坏都会引起反射保护“误报警”。

3 发射机反射保护的解决对策

3.1 培养专业技术力量，提高运维实效

专业技术人员是台站运维的关键所在，必须熟悉自己负责区域的内容，对每一部分都要做到心中有数，不只是经验之谈，还要有相应的理论依据，对器件的使用年限和实际效能要有客观认识，关键是有一定的技术预见的能力，对技术本身的新颖度、技术创新的内容、范围的广度和规模的大小等进行评价，才能与时俱进为台站引入新技术，确保安全播出。台站必须注重专业技术人员的培养，如联系厂家等专业机构进行有针对性的专业培训，只有这样，才能确保运维实效。

3.2 定期测量系统指标，做好数据管理

中波台站每周二下午停机进行例行检修，对发射机系统及其附属设备进行系统的检查维护，对发现的有可能影响安全播出的故障进行排除，根据发射机显示板指示的情况进行相关数据的测量和调整。随着计算机技术的普及，作为台站人员，应该定期对发射机指标、输出网络、天线调配网络、天线参数、地网电阻等进行测量，并做好详细的记录，内容不仅有测量的数据还应有时间、温度等。随着数据的积累，必然会出现一些客观规律，例如随着季节温度的变化，天线调配网络阻抗的变化，我们可通过历年的数据进行预见性的判断，在发生反射保护的临界值之前进行网络匹配调整，根据记录调整天线底座放电球的间隙，避免频繁放电等。通过对天线调配网络的数据管理，可以详实直观地显示出不同的阻塞网络性能、不同厂家的器件性能稳定性。为后期网络组合的选择、器件的选择提供实实在在的依据。

做好数据管理可以使目标明确、决策准确、措施有效、执行有力，通过数据显示，可发现运行维护工作中的不足之处，有针对性的进行检修维护。

3.3 制定应急演练预案，加强模拟演练

应急演练是指针对可能发生的事故，为迅速、有序地开展应急行动而预先制定的行动方案。一旦发生反射保护，轻者影响播出质量，重者损坏器件甚至是导致停播，因而，台站人员应制定应急演练预案，模拟因反射故障引起停机时，如何快速准确地判断故障部位，并排除故障。通过倒换备机可确定故障部位在发射机还是天馈线系统。雷击引起的器件损坏，要携带工具和备品备件快速抵达天线调配室，进行检查，更换损坏的器件，有条件的台站可以在天线调配室放置所需工具和备件，提高排除故障的效率。如果是发射机故障，先检查输出网络，若正常，查看取样板（A26）和输出检测板（A27）以及各连接线，必要时可更换功能板，以最快速度恢复发射机正常播出为最终目标。

结束语

维护检修人员的定期巡视能够确保元器件连接可靠，室内温度维持在正常范围内，但随着时间的推移，有些器件早已超出其安全使用寿命，如调配网络中的电容耐压能力经一次次的临界过压冲击，性能不够稳定，时常会因失谐而产生反射，造成安全播出的隐患。因而，台站应做好设备器件的生命周期管理，定期对长期使用的器件更换，维持好各部分的运行性能，才不会被反射保护等故障影响安全播出。