PDM-1kW中波广播发射机故障分析与处理

2022-02-11田健

数字传媒研究 2022年9期

田健

内蒙古自治区广播电视传输发射中心巴林左739台内蒙古赤峰市 025450

中波广播发射机的射频回路和音频回路是发射机的两个非常重要的组成部分，也是故障的高发位置，学懂弄通这两个回路的原理，会为维护工作奠定良好的基础，也会缩短故障处理时间。本文以哈尔滨正泰广播设备有限公司生产的ZTG1kW-Ⅲ型全固态中波广播发射机为例，对其射频回路和音频回路进行简要介绍，并对运行过程中遇到的故障加以分析。

1 射频回路

射频回路在PDM-1kW发射机中包括激励器、激励前级和激励驱动三个部分。激励器也叫晶振小盒或振荡器，作用是利用晶振产生高频信号，这个信号的频率就是本机的载频，可以用示波器观测到，是一个Vp-p=12V的方波。用示波器可以观测到同组的主备发射机的输出频率肯定相同，而不同组的发射机的输出频率肯定不同。如果通过显示屏发现某部发射机的发射频率变了，就可以用示波器观测一下激励器的输出，如果检测结果与本机的发射频率不一样，证明这个激励器出现了故障。

激励器的输出信号被送入激励前级，在激励前级中，激励信号会利用占空比调整电路来调整占空比，然后经过型号为CD4011的与非门集成电路将输出信号分成两路方向和振幅相同的信号，再经过型号为CD4050的推动后送到由两个场效应管组成的推挽放大电路进行电流放大，激励前级的输出是一个Vp-p=12V的方波。推挽放大电路的两个场效应管虽然外形一样，但一个是N沟道增强型场效应管，另一个是P沟道增强型场效应管，在更换元器件时不可弄混。

激励驱动的原理图如图1所示。激励驱动的输入信号是激励前级的输出信号，激励信号首先通过一个隔离变压器被分成两组幅度相等、相位相反的激励信号，然后分别被送至两个场效应管中，因此这两个场效应管会交替导通，在这两个场效应管的漏极、源极连接处输出-72V的方波信号，该信号经过串联谐振LC电路后，输出Vp-p=80～100V的正弦波。

2 音频回路

音频回路在正泰PDM-1kW发射机中由音频处理器、调制器和继电器控制板上的部分控制电路组成。

音频处理器由1U3（NE570）和外围元件组成，NE570是由可变增益单元和放大单元组成的压缩器，并具有失真调节端，调节1W2可改善失真度。

调制器由多路混合器、方波振荡器、三角波发生器、脉宽发生器、故障封锁电路等几部分组成。在模拟乘法器内音频信号和控制功率大小的直流信号被叠加，输出音频+直流信号，然后经过高速比较器，输出脉冲宽度随音频信号幅度变化的脉宽调制信号，这个信号经过继电器控制板后，最终被送到PA盒对激励信号进行调制。调制器原理图如图2所示。

图2 调制器原理图

3 故障分析

经过上面对射频回路和音频回路的简要介绍，对两例发射机故障进行分析。

3.1 故障一

故障现象：PA盒指示灯DS4-DS6变红，入射功率输出为0。

故障分析与处理：上述现象可能是射频回路故障，也可能是音频回路故障，还可能是PA盒负载开路或者严重失配造成的，要逐一进行排除。

打开发射机的前门，观察继电器控制板故障指示灯是否变红。如果该指示灯变红，可能是驻波比过大保护，也可能是-72V过流保护，可以按继电器控制板上的复位按钮继续观察故障现象并处置，如果继电器控制板故障指示灯不亮，需要用示波器检查射频回路和音频回路。

使用示波器直接观测激励驱动的输出，看是否有80～100V的正弦波输出，结果发现没有。检查激励器输出12V方波正常，继续检查激励前级的输出12V方波正常。此时，就可以判断故障出在激励驱动板上。激励控制板上主要包括一个隔离变压器、两组交替工作的放大电路和一组LC串联谐振电路。继续用示波器观察隔离变压器输出，该隔离变压器是1∶1的高频变压器，信号输出的电压幅度和激励前级输出应该相同，结果变压器输出正常，重点检查两个场效应管，它们是这块板子上的功率器件，也是故障高发点。经检测发现两个场效应管被击穿了，更换了这两个场效应管后，故障排除。

3.1 故障二

故障现象：PA盒指示灯DS4-DS6变红，继电器控制板故障指示灯不亮，入射功率输出为0。

故障分析与处理：出现这种现象，故障可能发生在射频回路或音频回路，首先用示波器观察激励驱动的输出，检测发现激励驱动输出80～100V的正弦波，射频回路正常。

继续用示波器检查调制器输出，结果发现调制器没有15Vp-p输出，可以判定音频系统发生了故障。逐级检查，发现故障发生在比较器U1a，U1a是一个LM319的集成块，第4脚为同向输入端、5脚为反向输入端、12脚为输出。该比较器正常工作时，在同向输入端电压高于反向输入端电压时，比较器应该输出高电平，但此时，LM319在U4＞U5的情况下，12脚输出低电平。证明该模块损坏，更换了一个新的LM319后，发射机工作恢复正常。