PDM 1 kW中波广播发射机射频链路常见故障分析

邵 正

（浙江省中波发射管理中心遂昌广播转播台，浙江 丽水 323300）

0 引 言

随着终端用户对广播电视节目内容质量的要求越来越高，中波广播发射机在广电系统运行中的作用更加凸显。相对于传统发射机的高功耗、高故障率等缺点，PDM 1 kW中波广播发射机从系统组成、技术框架等方面进行了全面革新，尤其在射频链路部分，采用了新型设备组件，提升了中波广播发射机的整机效能[1]。为了提高射频链路新型组件的工作稳定性，本文在充分研究PDM 1 kW中波发射机工作原理以及射频链路组成的基础上，深入探析了射频链路常见的故障现象和处置策略，进一步完善广电系统运行流程，更好地为用户服务。

1 中波广播发射机工作原理

PDM 1 kW中波广播发射机整机系统主要由电源、音频、射频、冷却以及监测等系统组成，如图1所示。作为发射机核心部分之一的射频链路主要包括天调网络、铁塔天线、激励器、调制高频功率放大器以及功率合成器等，能够实现多组频率的信号输出[2]。假设PDM 1 kW中波广播发射机的射频信号频率设定为1 242 kHz。首先，激励器生成射频信号，考虑到此时发射天线功率不足，无法驱动两级功放A和B，因此射频链路会赋能前置功率放大器，而后再分别驱动A和B；驱动后的射频信号经调制、放大后，输出的最大功率为500 W；通过功率合成器将两路信号进行空间汇聚，从而实现1 kW的总输出功率；最后通过天调网络、铁塔天线，可以发射功率为1 kW、频率为1 242 kHz射频信号[3]。

图1 PDM 1 kW中波广播发射机整机系统组成

从上述技术原理可以看出，射频链路的重要设备为调制/功放部件（Modulation，MO）/（Power Amplifier，PA），即调制/高频功率放大器，其内部功能电路如图2所示[4]。从图2可以看出，该设备组成可以完成信号调制与功率放大的一体运行。值得注意的是，该部件的工作状态与发射机信号功率和其他参数相关。

图2 调制/功放部件的内部电路组成

MO/PA电路由信号调制器、高频信号功率放大器以及相应的保护电路构成。驱动电路输出频率调制脉宽封锁信号，调制器接收信号后处于激励状态，可实时输出信号叠加态（脉宽信号+直流信号（140 V））的调制矩形电磁脉冲信号，利用低通滤波器（Low Pass Filter，LPF）输出叠加音频信息的正弦电压（载波频率）到高频功放。此时功放处于丁类，则输出信号的电路如图3所示[5]。当场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）处于正常状态，S1，S2，S3，S4等通路开关由推动电压控制，一旦处于负周期，S1，S3则处在断开状态，S2，S4则处在合路状态，反之亦然。

图3 高频功率放大器桥式丁类放大电路的等效电路

2 PDM 1 kW中波广播发射机射频链路常见故障实例

2.1 功率调节无法实现

故障现象：发射机整机开机后，射频链路的输出信号功率保持在1 kW，但是不能通过功率升降的操作实现功率调节。

首先排查电路的前置驱动器，排除驱动电路内部的故障，没有发现问题，初步怀疑电路控制信号出现异常。此时，断开输入信号，同步检测调制脉宽封锁信号是否会伴随按键调节出现电平抖动，即调低功率时，脉宽调制电平占空比减小，则可以确定该电路正常。因此判断故障点可能位于取样端，直接造成发射机整机的输出额定功率1 kW。射频链路的取样端内部结构如图4所示[6]。首先断开节点L3，利用万用表实测其从左至接地点之间的电路阻抗值为10 Ω，查阅PDM 1 kW中波广播发射机的出厂参数表，显示该数字理论值应为20 Ω，由此导致功率调节功能失效。

图4 取样组件的内部电路结构

通过不断调整前端线圈L2的抽头，可以改变电路阻抗值直至20 Ω[7]。在实测值满足要求后，合路L3，整机加电，可以看到射频链路一侧输出功率为500 W，可以通过控制按钮实现功率调节。

2.2 调制器异常

故障现象：调制器工作异常，输出信号无法满足实际要求，触发驻波报警[8]。

首先通过示波器检测调制器XS7_3针脚的信号输出电压（15 V）。如果信号存在 ，则同步检测XS7_11针脚的信号输出电压值是否大于0.7 V，一旦实测大于0.7 V则调制器处于锁闭状态，即调制器内部出现电路故障[9]，如图5所示。此时，迅速取出调制器，检测各FET和NPN型三极管是否异常,探测内部线圈有无虚焊、10 Ω电阻是否烧坏等。根据实际故障情况，及时更换故障部件，整机上电测试无误后，恢复系统正常工作状态。

图5 调制器内部电路结构

3 结 语

了解PDM 1 kW中波广播发射机的工作原理，熟悉其射频链路系统组成和工作方式，能够在发射机故障时，结合故障情况进行逐一排查和检测修复。本文针对常见故障现象、排查方式以及处置策略等方面进行了详细解析，能够便于技术人员针对性地解决故障问题，有效应对突发情况，并降低故障发生频率，提高系统工作效率，从而较好地实现广播电视节目安全播出。