中波广播发射机常见故障与维护

李晔炫

摘  要：该文综合分析中波广播发射机的重要性及其面临的挑战。首先，阐述中波广播发射机的优势，包括信号稳定、广泛覆盖、强抗干扰能力。其次，深入探讨中波广播发射机作为广播信号传播的核心装置，在运行中可能出现的故障和需要采取的维护措施，以确保设备的稳定运行。接着，详细介绍中波广播发射机的日常维护保障措施，包括外观物理检查、供配电系统检查、天馈系统检查等方面。最后，对中波广播发射机的应用进行讨论，强调对该系统的理论研究、故障诊断、维护技术的重要性，为相关行业提供有益的参考。

关键词：中波广播发射机；调幅广播；故障分析；维护措施；应急预案

中图分类号：TN93  文献标志码：A  文章编号：2095-2945（2024）19-0147-04

Abstract： This paper comprehensively analyzes the importance and challenges of medium wave broadcast transmission. First of all， this paper describes the advantages of medium wave broadcast transmission technology， including signal stability， wide coverage and strong anti-interference ability. Secondly， it deeply discusses the possible faults and maintenance measures that may occur in the operation of the broadcast transmitter as the core device of broadcast signal transmission， in order to ensure the stable operation of the equipment. Then， the daily maintenance measures of medium wave broadcast transmitter are introduced in detail， including appearance physical inspection， power supply and distribution system inspection， antenna feed system inspection and so on. Finally， the application of medium wave broadcast transmitter is discussed， and the importance of theoretical research， fault diagnosis and maintenance technology of the system is emphasized， which provides a useful reference for related industries.

Keywords： medium wave broadcast transmitter; AM broadcast; fault analysis; maintenance measures; emergency plan

中波广播技术作为广播电台中至关重要的一环，在信息社会中发挥着不可替代的作用。然而，近年来其应用范围的不断扩大也伴随着一系列挑战。中波在传输过程中往往受到多种因素的影响，导致传输质量的不稳定性，这给广播信号的传播带来了一定的隐患。为了确保中波广播设备持续稳定的运行，对中波发射技术的研究和发射设备的维护显得尤为重要。维护人员必须深入了解其工作原理，并具备丰富的实践经验，积极执行维修任务，以保证设备始终处于优秀状态，从而提升工作效率。

1  概述

发射机作为中波广播技术的核心组成部分，承载着将音频信号转化为电信号，并通过天线将其发射到空中的重要任务。中波广播发射技术利用中波段电磁波进行信号传输，其在空气中长距离传播且信号稳定性高的特点，使其成为一种极为实用的广播方式。该技术的工作原理主要包括将音频信号转化为电信号，并通过特定设备和仪器完成信号调制和发射。发射机的工作原理对于确保广播信号的传递质量至关重要，对于广播业务的顺利进行具有重要意义。

2  组成原理

DX型中波发播设备以其卓越的技术特性（如数字化调制）为基础设计而成，具有优秀的功能表现并具备全面的安全保障机制;同时该机器的高效能运作模式使得其构造简洁且易于维修保养。此款产品主要包括5个子模块：高频系统、复合音频数字系统、功率合成及输出网络、故障检测保护和控制系统，最后是电力供应设施。

2.1  高频系统

高频系统能够生成载频激励信号，并提供48个大小不同的功率放大器的激励电压。同时，其还能为欠激励和过激励检测保护提供取样。此外，激励电压会自动调整以便电路取样，并产生数模转换启动脉冲。激励电平送到48个大、小台阶功放，使大、小台阶功放具备工作条件，而48个大、小台阶功放的打开与关闭由调制编码板输出的高、低电平决定。

2.2  复合音频数字系统

经过复合音频数字系统的处理后，音频信号被提升了可调节的增益并添加上了恒定的电压水平，形成了一个复合音频信号。然后，这个信号会通过模数转换板转化为复合音频数字流，接着再由调制编码设备产生出编码的高、低电位，从而能够操纵48种大小不同的台阶式功率放大器的开启或关闭状态。最后，这些信息会被传输到功率合成器中，以实现载波频率和调制音频包络的综合。

2.3  故障检测保护和控制系统

对于发射机的各类故障，故障检测保护和控制系统提供多级的维护与展示，以防止可能导致无法挽回损害的敏感固态设备受损。例如，一类故障被视为最严重的，会导致关闭电源并停止功率放大器的运行；而六类故障则是最轻微的，只会在屏幕上显示载波包络偏移错误信息；二类故障时低电压或高电流情况会使系统停运2 s，然后恢复正常工作状态，若在开机的2.4 s内，又检测到二类故障，则将其转换为一类故障；三类故障为天线和带通滤波网因网络失配、外界干扰等因素导致驻波比偏大，进行多次19 ms关功放和降功率操作；四类故障为天线和带通滤波网络偶发的19 ms关功放，或者模拟输入板、模数转换模板低压电源出现故障及预推动故障也需要导致的关闭功放；五类故障为模数转换错误，会使得复合音频转换的数据流被清除，因此也需要关闭功放。

2.4  电源

电源供给全机各板低压电压±22、±8 V，高频系统+230、+115、+60和+30 V电压，此外，推动1a和1b电压是自动调节的激励电平，而开关功放则使用+5 V的稳定电压，同时还有调制b-的稳定电压。

3  常见故障

3.1  发射机功率放大器故障

10 kW输出的发射机配备了共计52组功率增益单元。这包括大台阶等压功放（共42组）、小台阶二进制型功放（共有6组）、预驱动级（3组）及驱动级（同样为3组）。该设备能够根据外部提供的不同电源输入与初级/次级的不同匝数比例来产生各种电压和功率以适应多种应用需求。所有这些功放都可以互换并替换使用，一旦某一大台阶功放发生故障，导致包络偏移指示红色闪烁，则可取下调制解码板上的锁存输出模块的U形环，利用延长连接线选定替代的40至42组大台阶功放，从而在无须暂停广播的前提下修复包络偏移问题，使得发射机包络偏移指示恢复绿色状态，实现发射机正常工作且没有失真的情况。

功率放大器是中波发射机中最容易发生故障的组件之一，通常由48个射频功放板、3个射频电源合成板和射频电源合成器组成。常见故障为场效应晶体管损坏，可能由于驱动信号幅值或相位错误引发。为了保证发射机的正常运行，维护人员需要及时检修和维护功率放大器。

3.2  天线网络故障

在中波广播发射机运行中，天线网络发生故障时可能影响天线反射率，最终干扰发射机的稳定工作。遇到这种情况，可以先给发射机连接假负载，测试天馈网络的调制回路和天线幅度，观察有没有潜在的隐患问题。此外，还需检测指定频率区间内的电信号，确认这一波段内广播正常播出，这也是必要的维护步骤之一。调试发射机也是维护天线网络的重要手段，特别是对发射功率与单频信号进行观测和干预，有助于及时发现故障并进行调整。最后，在监测发射机的工作状态时，需要特别关注中性线到网络相位线上可能产生的非线性负载和三次谐波情况。通过及时发现并解决这些问题，可以有效保障天线网络的稳定运行，确保广播信号的高质量传输。

3.3  无法开机

在中波广播发射机的操作过程中，无法正常启动通常是个大问题，特别是振荡器出现故障。振荡器正常运行时会产生射频信号和激励信号，如果振荡器出现问题，发射机就不能传递内外信号，最终导致设备无法正常启动。为了有效应对此类故障，需进行系统性分析。

首先，应对相关元件的预置进行检查，确保设置正确。通过检查振荡器及其相关控制参数，可确定是否存在设置错误或参数配置异常的情况。若预置正确但问题仍然存在，则需要深入进行分析排查。其次，在进一步的原因排查中，若不能确定是什么导致了振荡器故障，一般将故障元件换成数字频率合成式激励器，因其能够产生高精度的射频信号且常见易得。这种方法可以解决因振荡器故障导致的设备无法开机的问题，使发射机恢复正常工作。因此，系统性地分析排查故障原因和逐步采取应对措施能够有力解决发射机无法正常开机的问题。

3.4  输出功率异常

中波广播发射机的功率输出异常是一项关键性问题，直接影响到广播信号的传输效果和设备的性能稳定性。在日常维护中，维护人员需要特别关注2种常见情况下的故障表现。首先，当发射机固定在低功率下无法升功率至正常输出范围，报警系统却并未告警时，可能是由于输出监测板和调制编码板之间的电信号传输故障（可能是由焊点虚焊、导线接触不良或外部磁场干扰等引起），导致调制板无法有效传输电信号至功放板，造成功率输出异常。解决此类问题的方法包括测试调制编码板的输出波形（可用示波器）是否正常，调整功率盒的输入电阻来检查信号传输是否正常，并根据需要更换接触不良的导线、重新焊牢接点或直接更换故障电路板。另外一种情况是，当电压显示正常，但输出电流、入射功率、反射功率均为零时，可能是继电器出现故障所致。例如，保险丝熔断或电路断路等问题会导致调制编码板无法传递电信号，最终致使发射机没有功率输出。解决这种故障的方法是检查发射机的开机电路和振荡器的射频信号是否正常，如异常则更换相匹配的继电器。

4  维护措施

4.1  日常维护的必要性

中波广播发射机作为广播信号传输的核心设备，在日常运行中承担着至关重要的任务。然而，由于其长时间高负荷运行及外部环境的影响，发射机容易出现各种故障，直接影响到广播信号的稳定传输。因此，实施有效的日常维护措施显得尤为必要。

首先，日常维护能够及时发现潜在问题，预防故障的发生。通过定期的外观检查和系统检查，可以及时发现设备的磨损、腐蚀、松动等情况，应避免这些问题进一步演变成严重的故障。其次，日常维护有助于延长发射机的使用寿命。定期清洁设备、更换老化零部件及正确调整设备参数，可以减少设备的磨损程度，延长其使用寿命，降低设备维修和更换的成本。此外，日常维护还能提高设备的稳定性和可靠性。通过对设备各部分的定期检查和维护，可以确保设备在长时间运行中保持稳定的性能，降低设备故障率，提高广播信号传输的可靠性。

综上所述，中波广播发射机的日常维护是确保设备长期稳定运行的重要保障措施。通过实施有效的日常维护，可以及时发现和解决潜在问题，延长设备的使用寿命，提高设备的稳定性和可靠性，从而确保广播信号的正常传输和播出。

4.2  优化设计

工作人员需要在设备运行中根据实际情况，随周围天气、环境等参数的变化来调整传输方向以提高中波广播发射设备的传输效率。通过实践发现，采用竖直和平行2种方式能有效加快传输速率，提升传输效率。同时，不同的发射天线具有不同的传输特性，维护人员应根据所处地势的地理特征，结合实际情况选择合适的发射天线。

由于天线效率直接关系到中波广播发射系统的稳定性，传输效率就显得尤为关键。设计广播发射天线时，需要充分理解天线技术要点，熟悉辐射电阻、天线尺寸、形状和电流波长等参数，以便选择适当的发射方式来提高信号传播效率。天线工作效率指发射功率与无线功率的比值。为确保天线良好工作状态和提升发送水平，应确定发射频率与天线发射频率接近，并考虑实际条件，如土壤、地形、气候等，使天线工作更符合实际，降低能耗，确保正常运行。通过仔细研究和合理设计，提高天线效率对保障中波广播发射系统稳定运行至关重要。

4.3  加强对广播天线电气设备的维护

为保证广播天线电路正常运行，电气设备维护至关重要。首要，要进行全面清理和检查，包括详细检查电路连接端口，确保无损坏。关键电气设备的稳定运行直接影响广播信号传输效果，因此维护人员需监测电流流通后线圈温度，保持在合理范围内。监测匹配网络的驻波比，保持在合理范围。另外，应采用现代技术手段，如防雷避雷装置，放电球和隔直流电容器，提升电气设备的抗雷击性能。其次，及时处理控制面板信息，向控制中心反馈并实现有效监督核查，确保电气设备良好状态。在非维护和保养时间，维护人员仍应对重点部位进行控制和检查，保持天线良好状态。进行地网性能检查时，需借助电阻测试仪对桅杆底座和地网性能进行测试，以及时发现并处理问题。结合检查数据分析地网工作状态，排查潜在故障隐患，确保天线稳定运行，保障广播质量。

4.4  调配网络维护

维护中波调配网络是一个重要且复杂的任务，因为这些设备长期工作在大电流、高电压的环境下。所以在进行维护前，必须严格遵循安全规程。首先，需要确保机房关机，设备切断低压电源，并在进入调配室时挂好接地钩，以确保工作安全。此外，对电容器进行放电也是必要的安全措施之一。

在确保安全的前提下，维护人员应该逐个清洁调配网络中的各个元件，仔细检查其状态，并注意观察是否有打火痕迹、焊点接触是否良好及连接点有无松动迹象。此外，在进行清洁的过程中需要特别小心，以免意外改变了元件状态，这可能导致后续开机时出现问题。另外，条件允许时维护人员应定期测试底部阻抗，并记录下阻抗的变化情况。

完成维护工作后，切记将所有设备都恢复至检查前的原始状态。且在重新开机之前，建议先开启一段时间的发射机，以检查设备是否存在打火或异常声音等问题。这样可以及时发现和解决潜在的故障隐患，确保设备的安全和稳定运行。

4.5  重视日常巡检和维护

巡视工作是确保发射天线稳定运行的关键，因此，相关人员需定期巡视场地，检查发射机各部分。随季节变化，巡视内容应相应调整，包括调整天线张力、调整匹配网络输入阻抗和清理锈蚀等。必要时更换部分受损元器件，确保其清洁，维持强度和正常运作。

为全面提升维护工作效率，需建立相应管理机制，制定明确的责任制度。降低部件故障概率，确保广播信号不受部件干扰。

4.6  制定应急预案

面对日常工作中可能出现的潜在问题和影响因素，如供配电故障、极端天气干扰等，需要结合实际情况来制定相应的应急管理预案，旨在确保发射机整体性能的稳定和可靠，以保障信号的正常传输。通过定期进行量化考察，可以及时发现并解决一些潜在的问题，从而保障发射系统能够正常运行。因此，事先制定相应的危机应对措施和技术处理预案就显得尤为重要。应急方案需要对不同地区的气候特征及发射塔台架设处的地理环境等因素进行综合考量分析，建立完善的技术准则，才能更好地应对突发情况，进而提升广播的传输效率。

5  故障排查注意事项

在维护中波广播发射设备时，常规故障排查注意事项至关重要。如果同一位置的功率放大模块持续受到损坏，需要优先检测漏极相位的偏移情况，以保证射频驱动信号与场效晶体管的漏极切换波形的相位差异不大于5°。常见因素包括连接问题、射频输出的环型变压器的损伤或者射频功放补偿线的接错等。此外，多次受损的不同模组可能是由于开关电路故障导致场效应管损坏，因此必须全面检查开关电路，确保元件无损。在故障分析中，维护人员通常依靠观察、听音、嗅气味来判断。观察设备外观，检查是否有磨损、缺件或生锈等问题；仔细听设备是否有异常声音；通过嗅气味检查是否存在元器件或线路短路、高温烧糊等情况。这些注意事项对于准确快速地定位和解决中波广播发射设备的故障至关重要，有助于保障设备的正常运行和广播服务的稳定提供。

6  结束语

本文深入研究了中波广播发射机的维护和发展趋势，并提出了一系列有效的维护措施。强调了定期检查和维护对发射机及相关设备的重要性，以确保其性能和效率的稳定。此外，还提出了针对常见故障的解决方案，以及日常维护的具体措施，如定期检查维护、清洁保养、防雷和防静电等。这些措施不仅可以提高广播信号的传输质量，为听众提供更好的收听体验，还可以保证设备的持续稳定运行。在广播行业飞速进步的大环境中，有必要强化对中波广播发射设备的保养，持续满足时代的需求，为所有听众提供高品质的广播服务。

参考文献：

[1] 朱怿.中波广播发射机故障现象及维护措施分析[J].电声技术，2020，44（10）：15-17.

[2] 陈春杰.中波广播发射机故障分析及维护措施[J].电视技术，2023，47（12）：129-131.

[3] 刘兴荣.浅析全固态中波广播发射机维护技术[J].产品可靠性报告，2024（2）：47-48.

[4] 朱劲烨.数字调幅中波广播发射机的故障及维护[J].信息技术时代，2023（2）：7-9.