DAM50KW中波广播发射机工作原理与故障排除

张宏冀 周银海

【摘要】本文介绍了DAM50KW发射机的工作原理，结合我台运行经验，总结归纳了该发射机的工作原理和常见故障及处理方法，方便中波广播技术人员学习和交流。

【关键词】DAM;发射机;功放板;欠推故障;驻波比故障

中图分类号：TN929                    文献标识码：A                     DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..031

DAM50KW数字调幅中波广播发射机采用数字调制技术，整机效率和安全性都有了很大的提高。掌握该发射机的工作原理和常见故障的处理，将可以极大的提高工作人员发射机的维护水平。

1. DAM50KW中波广播发射机工作原理

我国规定，中波调幅广播的频率范围为525～1605KHZ。中波可以利用地波和天波传播。地波傳输损耗小，绕射能力强，传输距离远，一般为几百公里，为中波的主要传播方式。发射机是产生载波信号的设备，音频信号被调制，加载载波信号通过天线发射出去。

DAM50KW数字调幅中波广播发射机将幅度调制和数字处理技术融合于一体。将音频信号经数字处理后，得出12Bit（12比特）的数字字节进行编码，再由调制编码器的数字输出信号，来控制各个射频功率放大模块的接通与关闭，即在每一时刻开通一定数量的功率放大模块，来产生该瞬时音频调制信号所对应的射频输出电压。同时调制编码器的数字输出信号按一定的规律移位来达到循环调制的目的，最后通过发射机的功率合成母版实现功率合成，并根据接通射频功率放大模块数量的多少，来控制发射机输出的射频电平。然后经带通滤波器去除量化台阶和不需要的谐波分量，得到射频已调波信号。

在发射机运行过程中，当某个功放单元出现故障时，循环调制系统可自动将其检测出来，并把有故障的功放单元自动退出运行。同时将处于高正峰调制时才能用到的功放单元自动补上，从而保证了发射机在有个别功放单元故障时，输出功率不变，不影响发射机的正常运行。

本机的循环调制功能是由两块循环调制编码板完成的。两块循环调制编码板所用的器件完全一致。A板和B板分别主要处理A箱和B箱中大、小台阶功率放大器的循环调制编码和功率放大器故障自动检测、自动退出及自动替换功能。

2. DAM50KW中波广播发射机故障排除

2.1 DAM50KW中波发射机故障分类

DAM50KW发射机设有外部联锁、门开关联锁、风接点联锁、电缆到位联锁、功放到位联锁以及在滤波器柜内设有接地棒。本机的控制保护系统根据发射机的故障性质（过压、过流）及处理方法，将机器的故障归纳为七种类型，它们是：一类故障：发射机关机（断高压），二类故障：发射机关机后，再自动开启一次，仍不正常转为Ⅰ型故障，三类故障：自动降低输出功率，四类故障：封锁功放，五类故障：产生清零信号，六类故障：仅仅显示故障，七类故障：封锁发射机开机。

外部联锁、门联锁、风故障（温度过高）、调制编码用的射频电缆或射频激励电缆故障、输出监视器±5V电源故障、直流稳压电源B+（+5V）、B-故障、230VDC高压故障（过压）、电源缺相故障等将引起一类故障。射频过激励、欠激励或电流过载将引起二类故障。连续的驻波比过高造成“天线零位”和“滤波器零位”过大将引起三类故障。模数转换上的±15V、+5V故障或浮动载波控制板上的±15V故障引起四类故障。转换出错，包括模数转换板上的取样脉冲频率出错，或取样转换信号与转换结束信号间的偏差将引起五类故障。功放单元出现故障引起六类故障。AC电源过低或缺相，使上高压断路器不能动作引起七类故障。

熟练掌握以上几类故障和故障原因，在发射机维护工作实际应用中，能帮助我们通过发射机故障显示、故障现象，来帮助我们快速的判断故障原因，找到故障点，对发射机进行故障处理和维护。

2.2 DAM50KW发射机功率放大板故障

发射机功率放大板，简称功放板或功放模块，属于发射机的射频系统。发射机射频系统由射频功率放大板，功率合成母板，射频功率合成器组成。功放板采用4个场效应MOS管构成一个H型的桥式开关放大器，该放大器有两种工作方式，即半桥方式和全桥方式。预驱动放大级工作在半桥方式，射频功率放大级工作在全桥工作方式。我们使用的功放板由两组即8个MOS管构成。功放板的“开通”和“关断”受调制编码板控制。功率放大版故障是DAM50KW发射机在运行过程中最常见的故障。

当发射机面板出现“保险”故障，红灯亮，但并未关机。此时，我们可以断定发射机的功放板出现了故障。我们可打开机柜A箱和B箱前面板，查看A板或B板调制编码板保险故障红灯是否亮，并观察相应的射频放大器板的保险红灯是否亮？若亮，则说明此块放大器板的保险开路，并且很有可能此功放板上的4只场效应管全部或部分被击穿，需对此板进行更换或场效应管进行维修更换。

2.3 DAM50KW发射机欠退故障

欠退故障也是DAM50KW发射机出现频次比较多的故障。当发射机运行工作时突然关机，屏显示“欠推故障”，故障清零后复位能正常启动，但是随后发射机又再次出现”欠推故障，发射机蜂鸣告警，发射机此时无法启动。

射频推动级的14块功率放大板（D1～D14），分别插在推动功率合成器的XS2～XS15中。其输出送到由T2～T15组成的推动功率合成器上。显示欠推故障，我们可以理解为推动低压不够。当发射机功放模块发生损坏时，多数的MOS管将击穿，造成极间短路，这会加重推动负荷，引起推动电平下降，因此功放模块的损坏会导致出现欠推故障。同时，前置放大器、推动稳压电压出现故障也会出现欠推故障，可对其进行测量电压是否正常，通常情况是板上的场效应管发生故障。

同时，射频推动级的14块功率放大板D1～D14模块的开通受驱动编码板的控制。驱動编码板为推动功率合成器中的各功放板和前置放大器提供控制信号。因此，驱动编码板出现故障，不能提供正常的控制信号也会发生欠推故障。通常情况板上的三极管会发生击穿，可对驱动编码板上的三极管进行测量检查，以及更换排除故障。

2.4 DAM50KW发射机天线驻波比故障

中波传输节目是通过发射机产生高频载波，然后通过馈线传输到天线辐射出去。天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗具有电阻分量R和电抗分量X，即阻抗Z=R+jX。如果馈线的阻抗特性为50欧，通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近50欧，从而使得天线的输入阻抗为Z=R=50欧，实现天线与馈线良好的阻抗匹配。因此在天线与馈线之间增加了天线匹配网络（图1所示），匹配的目的是减小驻波比，如果匹配不好，则天线的辐射功率就会减小，馈线上的损耗会增大，导致发射机出现天线驻波比故障。

因此，在发射机运行的过程中，如果连续几天多次出现天线驻波比故障，我们就要考虑天线阻抗是否匹配的问题。我们需要在停机后，对天线调配室和发射机的网络输出柜里发射机的输出阻抗进行测试。如果用网络分析仪测试发现天线匹配网络的阻抗发生变化即天线阻抗过大，导致天调网络阻抗不匹配，此时就需要对天线匹配网络进行调整，通常是增减电感线圈来实现阻抗匹配。同时，也可以在发射机端通过调整调谐和调载旋钮对发射机输出网络的阻抗进行微调，使发射机的输出阻抗与天线匹配网络的阻抗匹配。

另外，在雷雨天气，发射机经常会发生天线驻波比故障。这是因为雷电产生的电流易通过调配室、馈线倒送到发射机，发射机驻波比保护电路自检自动关功放来保护发射机，导致发射机降功率或不能开机。紧急情况只能降功率播出，通过降功率来减小发射功率，减小天线驻波比。

同时，季节、气温变化也会导致天线地网地阻变大，反应在发射机设备上是天线零位增大，反射功率增加，导致发射机出现天线驻波比故障。发射机不断降功率，只能低功率播出。我台采用的办法是给天线地网浇水来减小天线地网的电阻。此故障新建的台站因为地网良好，一般不易出现。因此，平时注意对天线区地网的保护是可以很好的降低播出事故的。

3. 结论

DAM50KW数字调幅中波广播发射机从我台多年运行的经验看，除了功率放大板故障和欠推故障外，总体运行良好，其他故障不易出现。当然，掌握发射机的基本原理，加强发射机的维护和保养，做好日常记录，将有利于发射机的稳定运行和快速处理故障，保证安全播出。

参考文献：

[1]张建军，DAM10kW中波广播发射机功放模块的故障原因探析[J].西部广播电视，2016年01期

[2]姜良全，关于中波广播发射机故障维护探讨[J].科技传播，2017年19期

作者简介：张宏冀，云南广播电视台广播传输部助理工程师，研究方向：广播技术维护。

周银海，硕士学位，云南广播电视台广播传输部工程师，研究方向：广播技术维护，曾参与了多部发射机的安装、调试、运维工作。