10 kW数字调幅中波发射机原理及故障分析

张长兴

（贵州省广播电视局八九六台，贵州 六盘水 553000）

0 引 言

广播发射机，是将电源电能转化为能够携带广播节目声音信号的射频电能的设备[1]。作为传输广播信号的重要设备，广播发射机的运行状况会对广播信号传输和听众的节目收听质量产生深刻的影响。在目前的广播信号传输系统中，使用比较多的发射机是10 kW数字调幅中波发射机。其在数字化信号传输方面的良好性能，为保证广播信号传输提供了有力的支持。然而，在当前听众广播节目收听需求日益多样化和广播节目类型与数量持续增多的情况下，10 kW数字调幅中波发射机在广播信号传输方面面临的要求和挑战也在增多，这其中较为明显的就是发射机故障情况的增多[2]。基于《广播电视和网络视听“十四五”发展规划》中提到的“适应数字化、网络化、移动化和多屏融合发展新趋势，满足人们美好文化生活需要的产品服务供给还存在短板”情况，有必要结合当前发射机的配置和使用情况，对其原理以及可能发生的故障及解决措施进行分析研究，以保证10 kW数字调幅中波发射机的使用安全性、稳定性。

1 10 kW数字调幅中波发射机的原理

目前使用的10 kW数字调幅中波发射机主要由电源系统、控制系统、射频系统以及音频系统构成。由于各个子系统承担的功能有所差异，其内在的运行原理也存在一定的差异。

1.1 电源系统的运行原理

电源系统为发射机的运行提供电源支持，主要由T1，T2两个高频变压器组成[3]。其中，T1属于高频输入变压器，主要为设备中的功率放大器运行提供其所需的电压支持，T2为功率放大器的运行提供低压支持。在发射机正常运行状态下，功率放大器等设备运行所需要的低压大多在+30 V，+60 V，高压大多在+115 V，+230 V。发射机在平时的运行中，可以根据功率放大器的功能需求，准确、灵活地调整T1和T2就可以保证电源系统的运行。同时，发射机的电源系统除了为功率放大器的运行提供电压之外，还为发射机中的其他电路提供连锁信号以及电源采样信号，以保证发射机的数字化状态运行。

1.2 控制系统的运行原理

控制系统将最新的控制技术和方法运用到发射机的各个部分，确保发射机各部件运行控制的精准性和有效性[4]。并且，这些控制技术和方法可以实现集中性的操控，这样就可以使操作人员借助发射机的LCD显示屏直观地观察发射机的反射功率、入射功率等运行参数和相关部件的运行状态，进而采取相应的控制措施。

1.3 射频系统的运行原理

射频系统主要承担的是放大射频功率的功能，其一般由振荡器、功率放大合成器等构成。在运行过程中，该系统可以借助放大射频功率的方式，将射频信号转换成相应的数字音频信号[5]。射频信号主要是由振荡器在实际运行过程中产生的，经过射频系统放大处理和转换后的信号，会被传输至缓冲级，并通过缓冲级后被继续放大，最终形成相对稳定的激励信号。待激励信号传输至预推动级时，系统会再次对信号进行放大处理，并将达到预定电平的信号转变成分离射频推动信号，进行最后的发射。据此可以看出，射频系统实际上是对发射机要传输的信号进行先后三次的放大处理，最终达到分离信号的目的。

1.4 音频系统的运行原理

音频系统由模拟输入板、调制编码板、A/D转换板、直流稳压板等4部分组成[6]。这4个部分都会对音频系统的性能造成影响。在发射机运行过程中，音频信号首先被模拟输入板接收。接收到信号后，模拟输入板对信号进行初步的处理，并过滤到非必要的高频信息，然后在信号中添加载波功率直流内容，使信号转变为“音频+直流”信号，并将其传输出去。A/D转换板具有调制处理功能，还可以对瞬时电平进行调制，确保信号转换和传输的稳定性。调制编码板可以利用直流稳压板为整个音频系统提供稳定的运行电压支持。同时，A/D转换板可以将从稳压板处获得的音频信号转换为“开”或者“关”的模式，以此来对电平进行有效的控制，保证发射机的整个音频系统保持协调运作。

2 10 kW数字调幅中波发射机的常见故障及其处理办法

尽管目前的10 kW数字调幅中波发射机在结构和性能上得到了明显的提升，可以满足数字化信号传输的需要，但由于发射机运行环境的复杂性，以及信号传输方面要求的不断增强，使得其在运行过程中会出现一些故障和问题，影响广播信号发射的效果。下面将结合发射机日常运维实际，梳理总结几种常见的故障及其处理办法。

2.1 风机故障

风机故障通常的表现是开机键出现问题，且风机状态故障灯亮起。风机故障往往伴随有风机输出信号异常状态，这说明风机的电路在运行时出现了故障[7]。一旦发射机显示风机电路出现故障，会导致风机无法启动，进而影响发射机的开启和运行。对于风机故障，需要先对发射机进行全面的检查分析，保证风机处于关闭静止状态。通常来说，风机出现故障的原因主要有两种[8]。一种是风机的电路出现故障，无法输出信号。对于这种情况，要对风机的电路进行全面的检查，对出现问题的风机电路进行修正。另一种是风机输出信号出现异常，这时要对相应的电路进行全方位的检查，看是否是因为显示板电路出现故障。如果是，就要对显示板的电路进行修复。

2.2 电平出现跃变

电平出现跃变，主要发生在对发射机的电声指标进行测试时。这种情况会导致最终产生的测试结果达不到相应的测试要求标准，不利于后期的问题分析。造成电平出现跃变的原因可能是射频信号在输入时出现了故障[9]。在这种情况下，故障的处理要从确定原因入手。技术人员可以通过对接口输入信号的强弱进行搜集和对比来进行判断。例如，如果接口输入信号和接口输出信号都变弱，则说明电压大小发生了明显的改变，而引发故障[10]。针对这种情况，技术人员可以对电压进行相应的调整。如果在对电声指标进行测试过程中出现相对频繁的电平跃变现象，则要对电位器进行调整，通过升高电压来消除故障。

2.3 激励源故障

激励源发生故障主要表现为发射机无法产生自激励振动。当出现这种故障，发射机电路中输出信号的整体幅度会出现变小的情况，进而影响到远距离传输功能。激励源故障发生的原因是发射机出现电路反馈效果差的情况，造成输入端的信号偏小，最终影响到输出端的信号，使电路无法实现自激励振动[11]。对于这种常见故障，要适当地改变电路中的负反馈信号，增强反馈信号的强度。同时，也可以在反馈电路中安装一些可以放大电路的装置，增加反馈信号的强度，解决激励方面的故障。

3 结 语

10 kW数字调幅中波发射机是当前数字广播的重要技术设备之一。其在实现广播信号数字化传输方面发挥着举足轻重的作用。随着数字广播业务的发展以及听众对数字广播节目需求的持续增加，数字广播信号传输面临的要求和挑战越来越大。在这样的情况下，就需要寻求更加科学的数字调幅中波发射机运行和维护策略。本文在系统地介绍10 kW数字调幅中波发射机各组成部分运行原理的基础上，对发射机运行过程中可能出现的风机故障、电平跃变、激励源故障等常见故障进行了梳理，并分析了这些故障产生的原因和相应的解决措施，为10 kW数字调幅中波发射机的日常运维提供了相关内容参考。当然，本文只是结合发射机运维方面的经历和经验，对常见的三种故障及其解决措施进行了梳理，在平时的发射机设备使用过程中，可能还存在其他一些问题，需要结合相关技术和方法，在分析故障产生原因的基础上，制定和实施科学的解决措施，确保故障的有效消除。