基于DF100A发射机音频故障的应对策略及处理方法

张凯

摘要：除去控制电路和电源电路，整部发射机可分为射频通道和音频通道两个部分。射频通道由激励器、激励前级、激励驱动、功放单元和输出网络等部件构成;音频通道由音频处理器、调制器控制、调制器等部件构成。激励器的作用是产生本机工作频率稳定的激励信号，经过激励前级和激励驱动进行放大，最后输入功放单元。调制器包括音频处理器和音频调制器两部分电路，作用是对外部输入的音频信号进行处理，加上直流电平，再进行变换、控制功率模块工作，输出随着音频信号变化的放大了的音频信号输入到功放单元，功放单元将用音频调制信号对射频信号进行幅度调制。调制后的功率信号经过输出网络输出到发射天线。

关键词：DF100A;发射机音频故障;应对策略;处理方法

引言

DF100A型100kW短波发射机是一种性能良好的短波广播发射设备，对于短波广播信号的传输发射有着重要的作用。而在当前DF100A型100kW短波发射机具体应用的过程中，其应用效率还在一定程度上受到故障问题的影响。所以，当前对DF100A型100kW短波发射机故障问题的进行分析和解决，有利于发射机工作运行效率提高，对于发射机具体应用控制也有重要的作用。

1发射机音频系统自动控制原理

DF100A发射机在原机基础上加装了自动化控制系统，音频系统增加了扩展接口板，状态监测板、工控机、自动控制开关等，并将音频控制信号通过状态监测板插接到原机调制器母版上，实现自动状态下监测封锁功能。自动化工控机通过P32C32数据量数据采集卡控制扩展接口板的音频继电器K201，将其+24V送入到状态监测板，然后通过原机调制器母版进行控制，实现自动化的监测与控制，实现了两套系统独立控制的要求。

2音频系统故障的判断处理

2.1自动手动状态下音频信号不稳定故障

无论在自动还是手动状态下，监听发射机发现声音忽大忽小，伴随着调幅度不足的报警提示;此故障为软故障，时好时坏，排查起来费时费力。笔者通过一线部门多年的工作经验，发现造成此类故障大多是由于自动、手动控制回路公共部分造成的，重点检查音频信号到输入输出板到九单元调制器直接的板卡，着重检查输入输出板和音频通路板，以及各板卡插接是否紧固，采用板卡替换法即可轻松处理。另外，机器本身有故障：高末电子管、频率合成器、频率预制板、杂音指标不好等都会引起音频系统故障，这类故障易于发现，只要配合机器表值和指示就可輕松处理。

2.2噪音干扰

传输线路、电源线等电缆中的有用信号一直受到电子噪声的影响，信号完整性和准确性遭到极大破坏。这里电子噪声即为电磁辐射干扰的一种常态，通常是指有用信号外极易发生变化的部分，属于噪声源中产生较大影响的部分。作为电磁干扰的一种类型，高频干扰在不同场景下的影响是不同的，主要是对电缆中信号产生干扰，无法实现完整的信号，在这种情况下，干扰通常会通过传导与辐射耦合等两个渠道传播。形成干扰主要由三个要素组成：①干扰源;②受干扰的接收端;③传输通道。解决DF100kWPSM型短波发射机受到高频干扰的核心关键在于如何降低或压制发射机间的串扰、电源系统的干扰以及发射机内部的电磁干扰。

3音频系统故障的应急处理

3.1调制器的积分电路中的故障处理

音频信号经过音频处理器叠加直流电平后，输入运放LM319正输入端。LM319在这里作用是比较器，通过比较正负输入端的电压，决定输出电平的高低。经过比较器后，输出随着音频信号变化而占空比不同的方波，也称PWM信号，即脉宽调制信号。在调制过程中，音频信号叠加的直流电平的大小决定了整台发射机的载波功率。根据以上分析，下面使用示波器对调制器关键位置进行测量。TP1是调制输出位置，已经确定没有脉宽调制信号输出。继续测量TP2和TP3，TP3是积分输入端，正常应该是80kHz的方波。TP2是积分电路输出端，也是比较器LM319负输入端，正常应该是80kHz的三角波。在实际测量中，发现在开机后TP3波形正常，TP2并无三角波输出，直到约2分钟后，示波器才出现幅度缓慢增大的三角波。由此可见，故障就在调制器的积分电路中。

3.2优化发射机自动控制系统

DF100A短波广播发射机自动控制系统自部署以来，对安全播出工作起到了非常重要的促进作用，但是其很多功能或性能方面仍然存在可以升级和完善的空间。就比如运行图处理功能中，在判断某一条任务是否进入执行时间段的时候，就必须依赖结束时间大于开始时间这个条件，然而实际的计时规则又是24个小时循环往复永不停止，实际的安全播出工作也同样是循环往复，因此这个判断条件局限性就非常大。虽然经过了两次优化升级，弥补了一些设计上的缺陷，也稳定运行了很多年，但是其是否还存在其他方面的隐患目前不得而知。所以，找出更合理、更优化的判断条件，不断提升发射机自动控制系统的稳定性、可靠性，仍然需要每一个技术工作者不懈的追求和探索。

3.3利用LPF抑制干扰

原理上，LPF是一种只允许低于其截止频率的部分信号通过的装置，最常见的是无源RC-LPF与LC-LPF。低通滤波器把电子设备产生的高频干扰信号全部过滤，从而在输出端得到有用信号。该类RC-LPF的元器件仅需要电阻R和电容C，即为一阶电路。考虑到频率实际上与电阻R无关，因此在电路设计和元器件选择方面，RC滤波比LC滤波要简单一些，也正是因为这个原因，无源RC滤波器不适用有大功率输出的场景，一般应用在弱电信号或微小功率等方面，为了得到需要的低通滤波从而有效降低干扰影响的设计效果，还可以通过级联的方式组成多阶电路。在DF100kWPSM型短波发射机中，更多采用的是无源LC-LPF的设计。目的是简单方便，且对于干扰抑制的效果更好。随着信号频率的不断增强，整个电路输出的感抗也在逐渐增加，因此，无源LC-LPF对主要次谐波设计为低阻抗支路，这在原理上与HPF的接法恰恰相反。考虑到LC-LPF设计电路不易集成且操作难度大的特点，一般用在整流后的抑制电磁干扰过程中。在设计时需要考虑联接方式，当用于滤除谐波或电压纹波时，可用串联;当用于滤除电流谐波时，可用并联，也可以综合使用串并联方式同时对电流和电压进行滤波。

3.4调谐超时问题解决对策

1）DF100A型100kW短波发射机调谐超时问题出现后，要对负载相关屏流进行检查，发现负载相关屏流不正常、参数设计存在不合理问题，需要进行重新设计和重新进行参数调整，通过对负载相关屏流的合理调整，保证整个系统的工作运行更加高效，也能够在最大程度上提升系统的工作效率。对于DF100A型100kW短波发射机设备的故障解决也有很大的帮助。2）DF100A型100kW短波发射机调谐超时间问题解决过程中，还有可能是马达装置运行问题造成影响，所以在实际的故障解决过程中，应该对DF100A型100kW短波发射机马达进行必要的检查，实际的系统检查过程中，对马达电缆线路以及马达参数进行合理的故障分析，并根据实际的参数运行，做好参数设计，最大程度上保证系统工作性能优化[3]。

结束语

本文简单明了，思路清晰，值班人员可以快速掌握处理音频故障的方法，对于工作在一线的技术维护人员，处理发射机音频故障起到了事半功倍的效果。能够缩短停播时间，减少处理时长，操作简单、定位准确。笔者使用此方法处理类似故障，多次避免了停播事故的发生，有效减少了倒备机的次数，在实际工作中应用中效果显著。

参考文献：

[1]蔡威.10kW中波广播发射机音频前段控制系统常见故障分析[J].西部广播电视，2019（06）：217-218.

[2]曹标，庞怀钊，周国荣，陆博军.中波发射机音频处理板外电故障处理及整改[J].视听，2018（04）：83-84.

[3]薛仙玲.DF100A型100KW发射机音周系统故障分析[J].科技经济导刊，2016（29）：53-54.

[4]杨勇，马丽.DF100A型100kW短波发射机——高末帘栅过荷故障处理预案和实例分析[J].科技传播，2013，5（02）：216-217.

[5]史宁.DF100A100KWPSM短波发射机射频放大系统原理分析及故障处理[D].吉林大学，2009.