全固態數字化中波廣播發射機故障判斷及淺析

摘 要:數字調幅是目前世界上最先進的一種調制手段,全固態數字化調幅發射機為調幅廣播電臺提供高質量、低失真的調幅廣播發送設備,具有安全可靠、效率高、音色音質好等明顯優點,但在使用與維護中有它的特殊性。本文就全固態發射機的常見故障提供了一些判斷方法和實際維修經驗,有利于全固態發射機的快速維修,進一步提高發射機的安全、優質、高效播出。

1 工作原理簡介        

    隨著中波廣播技術的迅速發展,我臺在2011年采購進一臺10kW數字調幅發射機,這樣大大提高了播出的效率和效果。

    全機由以下四大部分組成:射頻部分、音頻部分、控制部分、電源部分。 第一,射頻部分包括從振蕩器到48個射頻放大器、功率合成器、帶通濾波器及T型阻抗匹配網絡。振蕩器產生一射頻信號,并經過緩沖放大器、預推動、推動級將該信號放大到一個足夠高的電平,然后去推動功放級,在功放級將射頻信號放大,經射頻功率合成器合成后,送到帶通濾波器和輸出網絡,將濾除經功率合成器D/A轉換后的量化頻率成分,并將阻抗匹配至50Ω,然后再由50Ω射頻輸出點輸出。第二,音頻部分包括模擬輸入板、A/D轉換板、調制編碼板及直流穩壓板。模擬音頻信號通過A/D轉換器將其轉換成數字信號,變成為12比特數字,然后被調制編碼器編碼,用來控制各射頻功率放大器的開關,通過接通射頻功率放大器的數量多少,來控制發射機輸出射頻電平。 第三,控制部分由控制板、顯示板、對外接口板和開關儀表板組成。控制部分主要負責發射機的操作和運行,顯示板上設有過駐波比、過流過壓、欠推動、過推動、外部連鎖等保護及故障顯示功能。如出現故障,可以一目了然發現問題出現在哪一部分。此外,還設有低功率開機、中功率開機、高功率開機、關機、升功率、降功率等操作控制信號,為發射機安全正常運行提供了有利保障。   第四,電源電壓來自兩個變壓器T1和T2,T1提供功放電源電壓,T2提供低壓電源,功放電源包括230VDC、115VDC電源,供給42個功放模塊6個二進制功放模塊及推動級模塊。低壓電源包括30VDC、±22VDC、±8VDC、60VDC非穩壓電源,低壓電源電壓供給其相應電路使用,由各自電路板進行穩壓。               

2 故障檢測判斷及處理        

    發射機控制面板上一般都有信號流程圖,可根據信號流程圖中的紅色報警指示來判斷故障發生在哪個部位,下面就筆者在實際值機和維修中遇到的故障情況做一簡述。        

    2.1 功放模塊故障        

    每個射頻放大器模塊都是由四個N溝道的功率場效應管按電橋形式連接,每兩個場效應管對應一個保險管和報警二極管,當報警二極管變為紅色,說明保險管熔斷,可能有一個或兩個場效應管(半電橋中)有故障,但此時仍可繼續讓發射機工作,到常規停機檢修時更換。測試場效應管可用電池3~18V的萬用表,檢測是通過控制柵極進行充電和放電來看一個場效應管能否導通和關斷。方法是將場效應管正面朝上放在一個不導電的平面上,將正表筆接漏極,負表筆接源級,在柵極和源級之間做一次接觸,使場效應管導通,然后使柵極與漏極間接觸,關斷場效應管,萬用表(歐姆檔)在場效應管截止時讀數應為無窮大或至少為2MΩ,而當場效應管導通時,讀數應小于90kΩ,測試中不要手觸管腳。       

2.2 風故障    

    ①開機,聽風機的聲音,有聲、風故障顯示并發射機關機。此時應檢查風接點的連線是否正常。如更換新的風機后,還偶爾會出現風故障,要考慮新的風機工作狀態不穩定,也就是出風量時大時小。此時要在風接點處在并聯一個水銀觸電。        

    ②無聲或聲音異常,應立即斷電,查風機的電源電路及風機的軸承。        

    ③射頻功率放大器過熱,使溫度控制器動作(打開功放屏蔽門,在功放模塊的散熱片上)。        

2.3 天線電壓駐波比故障       

    ①瞬間指示燈變紅,在雷雨、大風天氣時,天線駐波比指示經常變紅是正常的無須擔心。正確安裝靜電放電設備,天線駐波比故障能減少,但不能消除,待天氣轉好,故障自然消除。        

    ②開機后指示紅燈,說明發射機輸出至鐵塔之間有元件損壞,使負載阻抗變化。此時可用假負載代替天線。開機若正常,則饋線到鐵塔之間有元件損壞,或者鐵塔下的地網有破壞現象,造成阻抗不匹配。

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