PDM1kW全固态中波广播发射机常见故障及处理措施
2023-05-26李魏
李魏
【摘要】对于全固态的PDM 1kW而言,关于系统电路的调制,通常是广播发射机系统依托放大器件的固态组件来实现,可以保障信号的稳定性、清晰性;同时,可以调整脉冲宽度,主要是借助广播发射装置,缩短发射信号时间,使得中波发射效率得到提升。由此可见,全固态的PDM 1kW中波广播发射机在运行过程中具一定的优势,但若出现故障会影响到整个系统的运行。基于此,文章将针对常见故障进行分析,并对处理措施提出一定的建议,以期望能够为同行提供有价值的参考依据。
【关键词】PDM 1kW全固态中波广播发射机;故障分析;维修措施
中图分类号:TN92 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2023.09.012
发射广播信号的安全性、平稳性直接影响到广播发射系统的运行性能,如果要避免因为系统本身性能而引发的风险,或者是外界因素对中波发射信号造成明显干扰,甚至可能会让信号失真,那么就需要对全固态的PDM 1kW中波广播发射机的故障引起高度重视。该发射机与传统类型中波发射机系统相对比,前者在保障信号稳定性方面更有优势,不仅可以提升整个系统的运行性能,而且还能够延长系统使用寿命,但是如果出现故障,将会对整个系统产生影响。基于此,研究全固态的PDM 1kW中波发射机常见故障与处理措施具有一定的现实意义。
1. 全固态的PDM 1KW中波广播发射机运行特征概述
对中波广播信号进行发射是中波发射机的重要功能体现,可以确保对应区域的用户端可以获得清晰、完整的信号。对于信号发射过程而言,中波发射系统需要发挥巨大的作用,需要最大限度保障信号能够安全发送,尽可能降低人为操作或者是自然气候对其的干扰程度,进而避免信号失真等各种情况。
现阶段,全固态的PDM 1kW广播发射机已经得到逐步普及,与传统构成方式相比,前者专门设置了固态系统组件,其作用是将中波信号放大;同时,对系统电路进行调制的过程中,能够结合实际需求灵活调整脉冲宽度。发挥系统作用,能够将中波广播发射装置运行效果以及运行寿命充分提升以及延长,在保障中波信号的稳定性、清晰性等方面发挥着非常重要的作用。全固态广播发射装置包括系统音频与系统电源。对于系统组件而言,需要对原始高频信号进行全面处理;同时,需要合理调制脉宽特性,并依托负载波信号来保障中波信号能够稳定传输。在整个信号传输过程中,调制器发挥着非常重要的作用,主要能够合理调整脉冲波形的宽度,具体需要结合中波发送的实际需求完成调整,进而保障调制效果以及发射稳定性。
此外,从整个中波发射系统来看,还有一个重要的系统部件,即:低滤波器,其作用是灵活调节系统波形幅度,从而确保系统功率能够达到实际需求,即:波形大小、波形功率特征等达到运行标准。基于低滤波器的处理与调整,射频状态的条幅波形的波形协调效果将会达到实际需求,值得注意的是,高位槽路会产生一定的影响,可能会导致产生一些不良的中波信号,从而影响到信号发射的质量。对于天线传输而言,能够正确识别发射系统载波频率,以此为基础,一定程度上能够強化系统输出载波电流的稳定性。
2. 功率控制原理分析
全固态的PDM 1kW设置有能够控制继电器、电源的控制板,被统称为“控制”,并存在于发射机系统、各功能板以及功能插件之中,属于整个系统的重要控制部分。对于功率控制板而言,不仅能够对调整以及控制输出功率的大小,还可以发出电压高封锁指示、调制器无调制信号输出、激励不足的封锁指示等。如图1所示,对功率控制原理进行了分析。
从图1来看,并没有将功率控制板完整电路原理进行充分体现,之所以展示这样的图片,主要是因为本文的研究更侧重于功率控制的逻辑分析,所以在图片中将部分电路省略掉。基于厂家角度的电路图纸,根据图1进行分析,其中A部分为缓冲放大射随器,其中包括有双运算放大器LF353;其中C部分的作用是为系统运行提供基准电压,通过实测可以明确电压值为4V;其中B部分属于整个系统的放大单元,主要也是由LF353构成,主要对作用是调整放大调制信号的取样信号(该信号由调制器板输出)、调制信号的检测取样信号(该信号主要由激励驱动放大输出)、激励驱动放大的-72V取样信号以及定向耦合器的入射取样信号等。需要详细说明是,调整放大输出取样信号之后,需要依托W1~W4电位器调整输出量(如图1所示)。从C部分来看,可以定义为电压比较输出单元,由LM339构成,分别输入基准信号电压、丝路信号电压;同时,还需要进行比较输出。从D部分来看,具有三个指标单元,包括非门CD4011等,主要作用是提供实时指示,指示的对象包括调制器板输出的调制信号、激励驱动放大输出调制信号、-72V等。CD4011作为脉冲振荡器,是E部分的重要组成部分。需要注意的是,从信号输入开始到功率控制的各种取样信号,在将其输入进入功率控制板之前,其实在各自的工作单元之中已经整流了对应的取样信号。
经过实测,相关数值是:入射取样信号为5V,-72V没有变化,激励驱动取样信号为27.6V,调制取样信号为7.8V。由此可见,信号输入到功率控制板的取样信号主要还是以直流电压形式为主。结合图1整体而言,各取样信号的放大电路、步进式计数器、对各取样信号正常或者是异常、对各比较器输出信号的逻辑组合电路、与基准电压比较部分以及各个取样信号的放大电路等组成了整个功率控制系统,各个模块发挥着各自的功能,从而保障整个系统稳定性。
3. 发射机故障
DOS频率合成器、定向耦合器、功率合成器、功率放大器、调制器、前置放大器、DDS频率合成器构成该发射。为了确保运行质量,降低外界因素的干扰程度,需要创建良好的环境;同时,需要结合实际情况配置、更新、升级以及强化软硬件,这样才能最大限度保障发射机每一个模块能够全面发挥功能,使其能够更好地处理各种信号。其中,发射机故障必须引起高度重视,一旦出现故障将可能影响整个系统运行的稳定性,发射机常见故障具体如下:
3.1 散热与场效应管间的绝缘体损坏
从实际运行来看,常见故障之一是散热与场效应管间绝缘体损坏。这类故障会让发射机出现短路问题。散热体具有焊点碎片以及毛刺,这些组件一定程度会损坏绝缘体,所以也就会对发射机稳定运行产生影响。
3.2 开关电路故障
开关电路一旦出现故障,发射机的场效应管就会损坏,从而影响到发射机运行稳定性。对于维修人员而言,首先需要进行检测,将开关电路重视,这样才能避免因为开关电路问题烧坏内部系统的情况。
3.3 控制信号不稳定
结合发射机结构来看,编码器非常重要,在对其调制的过程中,功放开关信号需要每一个模块保持一致,目的是稳定信号源。因此,开关如果有问题,那么模块通常都受到影响,这种异常状态通常存在于编码版驱动电路之中,因此,可以从这里进行检查与判断。
3.4 发射机功率不稳定
全固态的PDM 1kW中波广播发射机,开始时功率不稳定,摆动较大,功率加高时,是高是低,调高压后又自动恢复,不断反复。初步判断为发射机高频工作系统存在故障。发射机功率控制板内激励输出至继电器控制板之间的“RF”线,因匝线过紧,长期在开关柜体门过程中,会造成激励输出“RF”线内芯断裂,导致激励信号传输不畅。故障处理:更换功率控制板至继电器控制板之间的激励输出线,恢复正常。
4. 发射机的故障处理办法
电源及天调网络不匹配、监测与控制电路不匹配、音频调制处理部分、RF射频通路等领域都是常见的故障,在处理故障的过程中,需要用到示波器以及万用表,主要是对各个点的电流电压数值以及波形进行检测,目的是明确故障的具体位置,常见的故障处理方法,具体如下。
4.1 功放故障
首先,对功放板进行检查,如果发现已经损坏,应该将其取出来;其次,进行深入检测,例如,4.7Ω的R8-R15是否已经被烧坏;例如,对TP1以及TP2进行检测,看其是否约-80V;最后,还需要对各个保险管进行一次全面盘查。值得注意的是,如果机器出现频繁烧毁功放板的情况,大概率可能是因为与天线下方放电球距离过近。
4.2 调制故障
针对调制器板XS1-3脚,用示波器进行检测,看是否有15V方波输出;同时,对控制板的XS7-11脚进行检测,采用万用表完成(如图2所示),完成检测之后,对读数进行查看,倘若比0.7V大,这就意味着设备调制出现封锁的情况。此时,需要将其取出来,对各个场效应350功放管进行检测;同时,对V1以及V2两个三极管进行检测;还需要对三组线圈进行检测,L1-L3,主要判断线圈是否存在虚焊的问题等。
4.3 驻波报警
依托网络分析仪,对输出阻抗值进行调整,让其与对应的系统与模块达到匹配,并将驻波比降低。结合网络分析仪的分析结果可以确定网络阻抗是否存在问题,如果没有跳出,需要调输出监测板的S1、S2、S4拨码开关;同时,借助万用表对控制板的XS1-2引脚进行测量,使其读数能够接近于0V。關于测量的控制板,如图3所示。
4.4 欠推动、过推动报警
对DDS数字频率合成器进行检测,重点检测晶振,看是否正常;对前置放大器是否烧坏进行检测,首先需要对L2是否导通进行检测,再对V6、V7以及350管子进行检测。如果这一系列都显示正常,那么需要进一步进行检测:第一,将母板N1集成块取下来;第二,将调制驱动板取掉,通常需要取掉两张;第三,在2脚与3脚处放置控制板K3与K4,完成修理之后,再将其放回1脚和2脚;第四,加高压,针对N1的4、6、7脚等进行测量,对W1与W2进行调制,然后将4与7脚的门限放宽。关于门限放宽,如图4所示。
4.5 功率输出太低,开机显示正常
对控制板XS7-12引脚,借助万用表进行检测,判断功率与数值是否正常。结合实际数值分析,如果太低,需要对发射机升功率按钮进行长按10s,目的是让功率回到正常值;如果数值为4V时,发射机对应的输出功率应该为1kW;当发射机功率没有达到1kW时,在维修时,需要对控制板R14电位器进行调节。如果读数是正常的,意味着功率值比较低,此时的故障可能是调制驱动板、功放板出现了故障。对母板的保险管电压进行测量,发现其中一组的读数为0,可以将其更换,可以将功率恢复正常。
4.6 发射机掉高压,无法开机
控制板出现故障会导致发射机高压以及无法开机。在处理过程中,需要对控制板开关电源进行检查,其结果可能是24V封锁没有输出、发射机+5V小开关电源存在故障。此外,通过进一步检查,可以发现控制板时钟芯片可能已经损坏,又或者是存在静现象,意味着定时时间无法被及时清除,也就可能会引发发射机掉高压。
此外,对于发射机而言,故障产生的原因多数是因为电源问题,因此,需要对电源方面的问题进行全面检查,例如,对地网进行检查,需要在停机情况下进行,对天调室外接地铜条与地网线连接处、地表等方面进行检查,如果发现有发热的情况,意味着此时的地面耗损功耗比较大;同时,需要对铜线氧化程度以及受腐蚀程度进行检查,如果严重,需要进行更换。
5. 无线广播电视发射机检修方法
5.1 元器件、接线端口
对于接线端口以及元器件而言,老化问题比较突出,所以检修过程中需要引起重视,建议能够做到定期检查,看是否存在脱落、变色、腐蚀、生锈等情况,如果问题严重需要进行更换。
5.2 关键点电压波形检修
发射机射频推动过程中,主要依靠的是前置推动,之所以采用这种设计,目的是让前置推动直流电流以及电压直流能够直接测量出来,然后将电压以及直流电流放大。在具体检修的过程中,维修技术人员需要将原始数值与测试数值进行对比,对故障产生的具体原因进行分析。此外,建议维修人员能够对检修数据信息进行详细记录,这样能够为后续维修工作提供有价值的参考依据。
5.3 外观检查法
在检测发射机故障的过程中,常用方法是外观检测,主要依靠的是维修人员的专业能力与丰富经验,从故障原因判断,并有针对性地制定故障处理方案。具体采用听、看、摸、闻等方面。对于看而言,需要维修人员仔细观察运行状态,然后参考设备各项标准参数进行判断。例如,可以观察接线端口以及元器件是否变色、松动、生锈,从而对故障原因进行判断,然后进行维修与更换。对于听而言,主要是依靠听觉来判断元器件、设备是否存在异常声音,如果存在异常,需要进一步明确原因,然后进行处理。对于闻来讲,依靠是维修人员的嗅觉,例如,元器件是否存在焦味等,如果存在这样的味道,可能是元器件已经损坏,进行对应的更换可以解决故障。对于摸来讲,主要利用的是维修人员的触觉,例如,通过摸接线端口、晶体管、排风系统等,看温度等是否处于正常范围。采用外观检测时,一定要注意安全。
6. 结束语
对于PDM 1kW全固态中波广播发射机而言,分析故障非常重要,这对维修人员提出了较高要求,因此,维修人员需要加强技术与知识方面的学习与培训,依靠过强的专业能力以及丰富的经验才能快速判断故障以及处理故障。此外,还应该关注该领域的新技术以及新理念,结合实际需求将这些技术与理念应用其中,一定程度上能够保障发射机的稳定性。
参考文献:
[1]罗毅.PDM 1kW全固态中波广播发射机故障分析及处理措施[J].中国有线电视,2022(2):72-74.
[2]米玛.浅谈全固态PDM 1kW中波广播发射机的维护[J].科学技术创新,2020(1):81-82.