10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機調(diào)制及故障處理

史云曉

隨著信息化時代的到來，廣播技術(shù)獲得了飛躍式發(fā)展，當下全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機在廣播電臺中被廣泛應(yīng)用。相比較于過去的老式電子管發(fā)射機，全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機具有整機效率高、運行費用低、聲音指標好、聲音指標好、維護簡單等優(yōu)點。人們對電視廣播服務(wù)的要求日益提高，但是廣播人員在使用過程中仍然對設(shè)備的調(diào)制原理和日常維護等有所不解，本文以哈爾濱廣播器材有限責任公司生產(chǎn)的10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機為例，對全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機調(diào)制原理、日常維護、故障處理進行探討。

1 數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機調(diào)制的原理

音頻數(shù)字處理系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)這四個內(nèi)容構(gòu)成了全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機。數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機采用的是晶體振蕩器射頻源，發(fā)射機的工作頻率是通過晶體振蕩器射頻4～8次分頻而來的，將信號放大過后，作為RF功率放大器的激勵信號。數(shù)字音頻處理系統(tǒng)主要是將音頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)過編碼過后就可以作為控制RF放大器的指令信號，此過程被稱為“數(shù)字幅度調(diào)制”，有時候也被簡稱數(shù)字調(diào)制。

數(shù)字調(diào)制的過程如下。首先，將音頻輸入信號a(t)進行有效的處理后然后再傳輸?shù)侥M輸入板上，低通濾波和阻抗變換的過程發(fā)生在模擬輸入板上，然后再用一個負直流電平去與新信號進行相加，這樣就可以產(chǎn)生模擬音頻信號。然后經(jīng)過取樣、量化、編碼三個步驟，最后得到了模擬音頻信號轉(zhuǎn)變的12 bit數(shù)字音頻信號。

音頻輸入信號經(jīng)過取樣、量化后被編碼，編碼就是將每一個量化級對應(yīng)上一組二進制碼，全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機基本上信號量化比特數(shù)都是12，因此，每個量化級都有12位二進制碼。

RF功率放大器也可以看作是D/A轉(zhuǎn)換器，全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機RF功率放大器包括V1～V4四個MOS場效管，VD1～VD4四個齊納二極管，T1、T2兩個激勵變壓器，T3為射頻輸出變壓器，當電路發(fā)生瞬變或者過激勵時，齊納二極管可以用來保護場效應(yīng)管。當射頻激勵信號位于電壓正半周期時，V1和V4處于連通的狀態(tài)，V2和V3是閉合的；當射頻激勵信號處于外加電壓的負半周期時，V2、V3導(dǎo)通而V1、V4閉合。所以就可以通過調(diào)制信號來實現(xiàn)RF功率放大器的閉合控制，進而可以實現(xiàn)在RF載波頻率上擬合模擬音頻信號的根本目的。通過大臺階和二進制小臺階輸出電壓的合成，可以產(chǎn)生精確的RF信號，RF信號中的階梯波紋和干擾雜波就可以通過帶通濾波器來濾除，從而實現(xiàn)對RF信號進行光滑處理，數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機的數(shù)字調(diào)制過程就此完成。

2 10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機故障分析和故障處理

10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機出現(xiàn)故障時，根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和顯示的警示信息分析、檢查、處理，排除故障后應(yīng)該制定出此故障的預(yù)防方案，提高預(yù)防能力。

2.1 發(fā)射機功率下掉，面板欠壓指示燈變紅

根據(jù)對此故障的情況的觀察，可以猜測機器可能有兩個故障：其一可能是電壓駐波比過高；其二可能是供電電路存在問題。

故障排查步驟分為兩步：首先，將假負載試機和發(fā)射機進行連接，觀察機器的工作狀態(tài)是否正常，當電壓駐波比VSWR顯示正常，以及帶通濾波器VSWR和無線VSWR的指示也顯示為“OK”時，則進行下一步檢查。第二，檢查電源供給電路時，發(fā)現(xiàn)配電室穩(wěn)壓表指針抖動，打開穩(wěn)壓柜門，有燒焦味道，發(fā)現(xiàn)調(diào)壓器滑動頭有電火花生成，因此可以判斷發(fā)生故障原因是因為調(diào)壓器產(chǎn)生電火花導(dǎo)致電源電壓時高時低，功率指針不穩(wěn)定。

對調(diào)壓器進行維修時，先用細砂紙打磨碳化表面，調(diào)整好滑動頭與調(diào)壓器線包的距離，通電檢測電源電壓恢復(fù)穩(wěn)定，故障排除完成。

2.2 液晶屏幕上指示風(fēng)機出現(xiàn)“Er”信息。

對于此故障進行排除時，第一步應(yīng)該按下液晶指示屏上的“復(fù)位”鍵，觀察故障狀態(tài)是否已經(jīng)排除，而假設(shè)是由風(fēng)機帶來的故障，以上的做法將不能夠排除此故障，報錯指示會繼續(xù)出現(xiàn)。

廣播發(fā)射機中最常見的一類故障是風(fēng)機故障，它出現(xiàn)的原因主要有：首先是進氣濾網(wǎng)被堵塞，氣體流量不過低；其次是風(fēng)機接點的連接上接觸不良；最后是風(fēng)機本身已經(jīng)損壞。通過檢查發(fā)現(xiàn)過濾網(wǎng)和接點都處于正常時，就可以推測故障原因是風(fēng)機出現(xiàn)故障。

對風(fēng)機的檢查分為兩步驟進行：首先進行靜電檢查，先斷開三相電空氣開關(guān)，使用萬用電表測量風(fēng)機輸入端中的三相線阻值，然后再對線路進行檢查；其次是通電檢查，如果風(fēng)機在通電狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時有怪異的聲音存在，就可以大致判斷出風(fēng)機軸承可能出現(xiàn)問題的地方，這時就應(yīng)該對風(fēng)機軸承進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)軸承中的鋼珠有嚴重磨損的狀況，就應(yīng)該及時換上新軸承，如果這樣做過后風(fēng)機恢復(fù)正常工作，發(fā)射機也正常運轉(zhuǎn)，那么這個故障排查完成。

2.3 液晶顯示屏指示“射頻放大包絡(luò)”亮紅燈。

發(fā)生此故障時，第一步先打開發(fā)射機正門，檢查功放模塊是否故障，如果功放模塊顯示正常，再檢查機器后保險是否有保險絲熔斷現(xiàn)象。如果存在保險熔斷現(xiàn)象，則更換保險絲，開機運行后如果發(fā)現(xiàn)數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機功率還是達不到額定功率，打開保險柜發(fā)現(xiàn)保險絲仍然有熔斷現(xiàn)象，這就表明這個保險中應(yīng)該是存在短路的故障。

第二步是打開機器后面的中門，在功率合成電感線圈的周圍有幾個電解電容，對它們進行檢查可以發(fā)現(xiàn)其中一個電容器已經(jīng)嚴重變形，再用萬用表來檢查這個電解電容是否已經(jīng)損壞，如果損壞了就可以更換此電容，機器也就可以繼續(xù)正常運行。當數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機運轉(zhuǎn)過程中瞬間電壓過高，超過了該電容的極限電壓，就會發(fā)生擊穿導(dǎo)致電容的燒毀，這樣就會導(dǎo)致高頻電路的失諧及阻抗變得不匹配，最終會導(dǎo)致機器功率無法達到額定值。因此在日常維護中，要對年限長的機器中的電解電容進行合理的檢查，對老化、損壞的電解電容進行及時的更換。

2.4 機房發(fā)熱量過高，播出信號弱甚至出現(xiàn)混亂串音。

中波的主要傳播形式是通過地波傳播，中波電臺的覆蓋效果和播出質(zhì)量主要依靠中波地網(wǎng)。如果地網(wǎng)設(shè)立不好，就會出現(xiàn)嚴重的渦流現(xiàn)象，導(dǎo)致天線下方地面量發(fā)熱過高、功率浪費，致使觀眾收聽效果嚴重受損。

在發(fā)射機功率不變的情況下，為了提高天線的發(fā)射功率，就必須在減小天線的損耗率的同時，提高天線發(fā)射電磁波的效率，這樣才能增加節(jié)目的覆蓋率。另外將網(wǎng)狀地網(wǎng)建設(shè)為輻射狀地網(wǎng)，就可以更好地解決這個問題。因此天線地網(wǎng)的建設(shè)不容忽視。

3 結(jié)語

本文分析了10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機的調(diào)制原理，并對廣播發(fā)射機的故障處理進行探究，旨在為值檢維護人員提供參考，提高其故障處理能力，從而保證電視廣播播出質(zhì)量。