數字電視（GT-5900-1000型）發(fā)射機原理及常規(guī)問題的處理方法

陳成輝

數字電視（GT-5900-1000型）發(fā)射機原理及常規(guī)問題的處理方法

陳成輝

（作者單位：福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心105臺）

廣播電視作為我國的宣傳思想文化陣地，在公共文化服務體系建設中，擔負著重要責任。根據國家新聞出版廣電總局、財政部《關于實施中央廣播電視節(jié)目無線覆蓋工程的通知》。福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心105臺新裝兩臺數字電視發(fā)射機，其中一臺是高斯貝爾GT-5900-1000型?，F(xiàn)已安裝調試好，正在試播中。筆者參與了安裝與調試，對高斯貝爾GT-5900-1000型出現(xiàn)的常規(guī)問題及處理方法作一些分析。

GT-5900-1000發(fā)射機；常見故障；處理方法

1　發(fā)射機系統(tǒng)簡介

GT-5900-1000發(fā)射機由射頻、監(jiān)控、散熱及供電系統(tǒng)組成，射頻系統(tǒng)主要對激勵器輸出的射頻信號進行放大、分配、功率合成、濾波和預校正等處理，包括前置放大單元、功率放大單元、激勵器、授時器、信號切換器、分配合成系統(tǒng)及輸出濾波器組成，監(jiān)控部分實時采集設備的工作狀態(tài)參數，支持用戶遠程和本地對發(fā)射機的操作（包括主控單元，各個單元的監(jiān)控部件及前面板液晶顯示器）。見圖1。

圖1　系統(tǒng)框圖

2　主要單元簡介

2.1授時器

采用JZ-TSS101A作為發(fā)射機授時器，為激勵器提供標準的時間和頻率信息。該設備是一款高性能GPS北斗同步時鐘參考源，內置低相位噪聲、低頻率漂移高穩(wěn)定度的恒溫晶振OCXO和高精度授時型GPS北斗雙模接收機，采用大規(guī)模集成電路和獨特的GPS北斗頻率測控技術，產生并發(fā)送精確穩(wěn)定的頻率（10MHz）、脈沖（1PPS）、時間（TOD）和監(jiān)控信號，適用于DTMB、 DAD、DVB、FM調頻廣播網等系統(tǒng)單頻網建設，可以為數字電視廣播領域單頻網設備提供高精度的時間和頻率參考信號。JZ-TSS101A北斗GPS時鐘參考源的1PPS秒脈沖信號是GPS北斗馴服晶振輸出10MHz信號經過10，000，000次分頻后得到1PPS信號，是UTC時間基準的“復現(xiàn)”，同時正弦波信號位嚴格同步于時鐘頻率信號，不受GPS北斗秒脈沖短時間隨機跳變帶來的影響，這種特性特別適合于數字視頻廣播，CMDA等要求苛刻的領域。

JZ-TSS101A北斗GPS時鐘參考源具有智能學習算法，在馴服晶振過程中能夠不斷“學習”高穩(wěn)定晶振的漂移等特性，并將這些參數存入板載存儲器中，當GPS北斗出現(xiàn)異?；虿豢捎脮r，該產品能夠自動切換到保持模式，利用高效的智能保持算法，繼續(xù)提供高可靠性的時間和頻率基準信息輸出，在短時間內保持較高的精度。

2.2激勵器（主/備）

對ASI信號進行調制處理，同時對射頻信號進行預校正處理。

2.3信號切換單元

設定值時可自動進行主備激勵器切換。處于手動切換狀態(tài)時，可以人工進行主備激勵器切換。

2.4前置放大單元

對激勵器輸出信號進行預放大，對輸出功率進行自動增益控制，保證設備輸出功率的穩(wěn)定；同時，對輸入的射頻信號進行緩啟動處理，避免因信號突變造成的設備損壞。

2.5功放單元

對分配系統(tǒng)輸出的射頻信號進行功率放大。

2.6功率分配器

對前級放大單元輸出的射頻信號進行分配，輸出信號到功放單元。

2.7功率合成

對功放單元輸出的信號進行合成，輸出信號到功率濾波器。

2.8監(jiān)控單元

監(jiān)控單元主要對發(fā)射機工作狀態(tài)數據進行采集顯示，并實現(xiàn)對發(fā)射機的各個單元提供有效保護，支持Web管理。

2.9功率濾波器

功率濾波器對輸出信號進行濾波處理，避免發(fā)射機輸出信號雜波對空間信號造成干擾。

設備采用交流380 V或220 V供電。如采用380 V供電，則給直接使用380 V給功放單元的直流電源供電，同時取其中一相交流AC 220 V給除功放外的其他設備供電；主備激勵器輸出信號通過信號切換開關輸出，然后由一個前級放大單元經功率分配后推動三個功率放大單元，再進行功率合成，經過濾波器對帶外雜散信號進行濾波后輸出給天饋系統(tǒng)。監(jiān)控單元對前級放大單元、三個功率放大單元、合成單元等的狀態(tài)進行實時監(jiān)控。各功放單元的前面板指示燈可直觀顯示設備工作狀態(tài)。監(jiān)控單元對前級和功放單元提供多種保護，如過流、過溫和大駐波保護。當某個功放單元的電流，溫度或VSWR過高時，監(jiān)控單元可產生一個電壓關閉此功放單元的電源：如果溫度或VSWR正常后，各功放單元的電源不會自動開啟，需人工將監(jiān)控單元系統(tǒng)設置內的溫度保護、電流保護和駐波保護開關鍵全部關閉再開啟一次，或是將監(jiān)控單元的交流開關關閉再開啟一次，功放單元內的電源才會開啟工作。當輸入信號過激時，前級放大單元內的過激保護模塊能將輸入電平控制在需要的電平，使AGC在鎖定范圍內，保證設備在過激狀態(tài)時也同樣正常工作。同時，產生一個5 V監(jiān)測電壓，監(jiān)控單元液晶顯示的過激指示燈會由綠色變成紅色，提醒工作人員需要檢查輸入信號，排除輸入信號過激現(xiàn)象。

3　故障現(xiàn)象及解決方法

監(jiān)控單元實時采集設備的工作狀態(tài)信息，并對其進行處理，最終顯示在液晶屏和Web網管上，對于該單元的故障主要如下。第一，開機后一直顯示為開機界面。故障現(xiàn)象：設備開機后一直顯示為開機界面。原因分析：監(jiān)控主板和液晶顯示屏數據線連接異常。排除方法：對數據線重新插拔。第二，前置放大單元工作參數顯示異常。故障現(xiàn)象：前置放大單元部分或全部參數顯示為0。原因分析：監(jiān)控單元和前置放大單元之間的數據連接線異常。排除方法：對數據線重新插拔或更換。第三，功率放大單元工作參數顯示異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元部分或全部參數顯示為0。原因分析：監(jiān)控單元和功率放大單元之間的數據連接線異常。排除方法：對數據線重新插拔或更換。

切換單元對主備激勵器輸出信號電平進行檢測，判斷信號是否正常，當主激勵器信號異常時自動切換到備用調制器，當主激勵器恢復正常時，切換單元自動將信號恢復到主路。如果不能進行手動/自動切換單元內部切換控制板或切換開關問題。

前置放大單元功率指示燈異常。故障現(xiàn)象：前置放大單元功率指示燈顯示為紅色或黃色。原因分析：外部原因，由于輸入信號異常，導致AGC失鎖，前置放大單元輸出功率低，這種狀態(tài)時前面板的AGC指示燈為紅色?？赡苁乔爸梅糯髥卧捎诠ぷ麟娏?，溫度或駐波發(fā)生保護，導致前置放大單元內48VAC/DC電源被關閉，在這種狀態(tài)下，顯示屏上顯示的AC/DC2電壓為0V。內部原因，前置放大單元某一部件工作異常，導致輸出功率低。排除放大器，通過前置放大器之前的各個部件進行逐級排查，定位故障部件進行更換或重新設置。對于由于前置放大單元自己保護造成的故障，應對發(fā)射機進行重新整體開機，在此時觀察前置放大單元各個參數的變化，確定保護原因，再進一步判斷故障部件進行更換。

功率放大單元功率指示異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元功率指示燈顯示為紅色或黃色。原因分析：外部原因，由于輸入信號異常導致AGC失鎖，前置放大單元輸出功率低，進而使功率放大單元輸出功率低，在這種狀態(tài)下，前置放大單元前面板的AGC指示燈為紅色。內部原因，功率放大單元某一部件工作異常，導致輸出功率低。排除方法：對于輸入信號異常，只能通過對功率放大器之前的各個部件進行逐級排查，更換故障部件或重新設置。

功率放大單元電壓指示燈異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元電壓指示燈顯示為紅色或黃色。原因分析：電源自身損壞或者功放某個部件有短路，粘連現(xiàn)象。排除方法：在關閉功放的所有保護功能后，將功放供電接頭取掉，使用萬用表直接測試電源輸出，如果輸出正常，在測試功放供電輸入和地之間看是否短路，如短路，則排查功能內部供電的問題，如果不短路則給功放單元通電，測試通電后的電源輸出電壓，如果明顯下降，則電源存在問題，及時使用備用電源進行更換。也可對換各個功放單元的電源來比較判定電源問題。

功率放大單元駐波指示燈異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元駐波顯示為紅色或黃色。原因分析：功率放大單元輸出接口連接異?；蚬β屎铣善鬏斎脒B接異常，功率合成器輸出連接異常，功率合成器本身損壞。排除方法：重新連接輸出饋線或將其更換，使用天饋測試儀進行檢測，將功率合成器打開，查看其內部有無燒黑打火痕跡，使用萬用表負載電阻是否為電阻標示所示值。

功率放大單元電流指示燈異常，故障現(xiàn)象，功率放大單元電流指示顯示為紅色或黃色。原因分析，外部原因，由于輸入信號異常導致前置放大單元AGC失鎖，功率放大單元輸出功率低，工作電流低。內部原因，功放內部某個模塊出現(xiàn)異常，某個或幾個功放管無信號輸入或功放管管本身損壞。排除方法：對于輸入異常，只能通過對功率放大單元之前的各個部件進行逐級排查，定位故障部件進行更換或重新設置。對于由于功率放大單元自己保護造成的故障，對發(fā)射機進行重新整機開機，在此時觀察功率放大單元各個參數的變化，確定保護原因，再進一步判斷故障部分進行更換。

功率放大單元溫度指示燈異常，故障現(xiàn)象：功率放大單元電流指示顯示為紅色或黃色。原因分析：功率放大單元風機異常但未完全損壞或功率放大單元內功放安裝未到位，導致功放工作溫度較高。排除方法：檢查功率放大單元風機及功能安裝，必要時更換風機。

福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心105臺現(xiàn)試播中高斯貝爾GT-5900-1000型發(fā)射機，所使用的發(fā)射天線是UHF垂直極化。經過采用德力DS2500T CMMB&DTMB綜合測試儀多次不同地點測試結果其信號強度誤碼率基本達到要求但還不是最佳理想狀態(tài)。為了能最大體現(xiàn)GT-5900-1000型發(fā)射機的性能，確保覆蓋效果及方向性，現(xiàn)已向上級申請新增雙軌13-48CH、6層4面、混合極化的UHF四偶極子數字電視發(fā)射天線。