淺析數(shù)字電視發(fā)射機(jī)維修

王建中

民勤縣廣播電視臺 甘肅省 武威市 733300

1 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的組成、性能及工作原理

1.1 數(shù)字發(fā)射機(jī)的組成

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主要是由激勵器、前置放大、末級功放、濾波器、開關(guān)電源等組成，功率較大的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)還有監(jiān)控單元、切換單元、授時器、功率分配器、功率合成器、冷卻裝置等。

1.2 數(shù)字發(fā)射機(jī)的性能和技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)字發(fā)射機(jī)性能指標(biāo)高、運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，具有以下技術(shù)特點(diǎn)：功放單元采用LDMOS放大管且工作在AB類狀態(tài)，增益高、線性好、輸出能力強(qiáng)；具有完善的工作狀態(tài)監(jiān)測功能和遠(yuǎn)程控制功能；具有過流、過壓、過溫、過駐波比保護(hù)功能；功放單元及開關(guān)電源均可熱插拔，且開關(guān)電源對功放單元實(shí)行一對一供電，當(dāng)某個電源或者功放出現(xiàn)問題時不影響其它功放的正常工作，方便檢測與維護(hù)；采用雙激勵器工作且互為備份，可實(shí)現(xiàn)自動切換；采用預(yù)失真技術(shù)，改善信號的非線性失真。

1.3 數(shù)字發(fā)射機(jī)的工作原理

前端壓縮編碼、復(fù)用打包后生成的傳輸碼流信號（TS流）首先輸入到激勵器。激勵器是發(fā)射機(jī)的核心，發(fā)射機(jī)的很多工作是由激勵器來完成的，激勵器性能指標(biāo)的優(yōu)劣直接決定著發(fā)射機(jī)的性能，它的主要作用就是進(jìn)行信道編碼和調(diào)制。在地面數(shù)字電視傳輸中，由于多徑效應(yīng)的影響較為嚴(yán)重，激勵器往往引入抗多徑干擾效果顯著的COFDM技術(shù)，即編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制，所以激勵器有時也叫COFDM調(diào)制器。COFDM技術(shù)是一種并行調(diào)制技術(shù)，它是由大量的子載波構(gòu)成，可以抗多徑干擾。激勵器采用主備工作方式，以保證發(fā)射機(jī)的工作更加穩(wěn)定可靠。主備激勵器送來的射頻信號首先進(jìn)入切換開關(guān)，當(dāng)主激勵器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動切換到備用激勵器；當(dāng)主激勵器恢復(fù)正常時，切換開關(guān)自動將信號恢復(fù)到主激勵器。信號經(jīng)切換開關(guān)后進(jìn)入前置放大單元，前置放大單元主要有濾波器、電平控制器、放大模塊等組成，主要作用是對輸入的射頻信號進(jìn)行濾波、電平控制、緩啟動和預(yù)放大。同時，對信號提供AGC控制，以保證設(shè)備輸出功率穩(wěn)定。信號經(jīng)過前置放大單元預(yù)放大后進(jìn)入功率分配器，功率分配器將信號分配成3路（或4路），分別進(jìn)入到不同的功放單元進(jìn)行功率放大。功放單元是發(fā)射機(jī)中的重要組成部分，對發(fā)射機(jī)的功率輸出具有決定性作用，信號經(jīng)過幾個功放單元放大后進(jìn)入到功率合成器，再經(jīng)過帶通濾波器進(jìn)行濾波，最后通過天饋系統(tǒng)發(fā)射出去。

2 發(fā)射機(jī)的維修

數(shù)字發(fā)射機(jī)集成度高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此維修較困難。數(shù)字發(fā)射機(jī)維修是一項(xiàng)理論與實(shí)際相結(jié)合的工作，實(shí)際操作性很強(qiáng)，既要有充足的理論知識，又要在平時檢修中多積累經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)多年的維修經(jīng)驗(yàn)，發(fā)射機(jī)的故障一般有電源故障、功放損壞、激勵器故障、反射過大等原因，另外還有需要注意過熱保護(hù)、冷卻系統(tǒng)故障、過壓過流保護(hù)、濾波器失調(diào)、授時器失鎖等原因。

2.1 發(fā)射機(jī)的電源故障

發(fā)射機(jī)的電源故障，既有外部電源的故障（例如電壓偏高、偏低、缺項(xiàng)等），又有發(fā)射機(jī)內(nèi)部開關(guān)電源故障。本文簡單說明在維護(hù)中遇到開關(guān)電源故障如何處理。開關(guān)電源按接負(fù)載的形式可以分為串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種，串聯(lián)型開關(guān)電源因?qū)儆跓岬装逍?，現(xiàn)在很少使用已被淘汰；并聯(lián)型開關(guān)電源輸出端和市電通過變壓器、電容等隔離，安全性能好，現(xiàn)在的電器設(shè)備中廣泛應(yīng)用的就是并聯(lián)型它激式四管全橋脈沖可調(diào)式開關(guān)電源。開關(guān)電源的工作原理是先將220V市電整流濾波，整流后得到一個大約300V的脈動直流電，然后進(jìn)入振蕩電路、通過變壓器的次級變換成所需的電壓，再通過整流和濾波得到一個輸出穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際的電路中，為了濾除雜波、減小波紋系數(shù)、抗干擾、保護(hù)開關(guān)電源等，加入了過壓、過流、濾波、抗干擾等電路，所以只有了解開關(guān)電源的原理構(gòu)造，才能在維護(hù)檢修中盡快的排除故障。

南湖中繼站發(fā)生故障，用戶反映接收不到信號，從機(jī)頂盒調(diào)出接受信息看，既沒有信號強(qiáng)度又沒有信號質(zhì)量，說明發(fā)射機(jī)沒有工作，此中繼站使用一臺200W野外型發(fā)射機(jī)，安裝在距離地面10多米的移動塔上（移動塔高50米左右），所有的工作單元包括濾波器、激勵器、功放、電源等都集中安裝在一個機(jī)箱里面，屬于一體型風(fēng)冷散熱。首先檢查向發(fā)射機(jī)供電的穩(wěn)壓電源、空氣開關(guān)、電源定時開關(guān)、供電線路以及解調(diào)調(diào)制器等都正常，說明發(fā)射機(jī)內(nèi)部存在故障。之后打開發(fā)射機(jī)前面蓋板，里面指示燈全部熄滅，用萬用表檢查12V開關(guān)電源的交流輸入端（220V）顯示正常而直流輸出端沒有12V電壓，說明12V開關(guān)電源損壞。12V電壓是發(fā)射機(jī)的基準(zhǔn)電壓，沒有12V電壓，推動功放工作的48V開關(guān)電源也不能啟動，造成發(fā)射機(jī)停機(jī)。打開開關(guān)電源蓋板，發(fā)現(xiàn)保險管已燒毀，首先更換同型號的保險管，在斷開負(fù)載的情況下開機(jī)又燒毀，說明開關(guān)電源本身有短路性故障。仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)壓敏電阻（14D471K）有裂紋，用萬用表測試呈現(xiàn)短路狀態(tài)，證明壓敏電阻已損壞。更換同型號的壓敏電阻后開機(jī)有12V直流電壓輸出，接入負(fù)載，發(fā)射機(jī)工作，經(jīng)測試一切正常。

2.2 發(fā)射機(jī)的功放故障

功放對發(fā)射機(jī)的功率輸出起著決定性的作用，也是發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障較多的地方，功放故障是發(fā)射機(jī)檢修的重點(diǎn)難點(diǎn)，故障多一般是LDMOS場效應(yīng)管燒壞，有時候是電壓電流不正常導(dǎo)致過壓過流保護(hù)。

昌寧中繼站200W發(fā)射機(jī)無輸出，射頻輸入和供電均正常。打開發(fā)射機(jī)蓋板，各指示燈亮，功放塊48V直流電壓正常，功放塊輸入端有射頻輸入而輸出端沒有射頻輸出，判斷功放燒壞。打開功放塊蓋板，發(fā)現(xiàn)LDMOS管有燒焦的痕跡，后更換LDMOS管，發(fā)射機(jī)工作正常。

主站1000W發(fā)射機(jī)輸出功率下降，此發(fā)射機(jī)有4個功放單元，監(jiān)控單元LCD顯示功放3無輸出且報(bào)警，測試4個功放單元的AGC控制電壓，功放1、2、4的AGC控制電壓為1.6～1.7V，而功放3的AGC控制電壓超過1.8V。調(diào)整功放3的AGC控制電壓，功放3輸出正常，整機(jī)輸出功率也正常，報(bào)警解除，故障排除。由于功放3的AGC控制電壓較高，致使功放3輸入電平較高，功放電路過載保護(hù)。

主站1000W發(fā)射機(jī)駐波保護(hù)無輸出，先將發(fā)射機(jī)輸出接到假負(fù)載，開機(jī)一切正常，證明故障在濾波器或者天饋系統(tǒng)，然后分段測試濾波器和天饋系統(tǒng)，天饋系統(tǒng)反射正常而濾波器反射較大，由于現(xiàn)場沒有條件對濾波器進(jìn)行調(diào)試，只能發(fā)回廠家維修。

2.3 發(fā)射機(jī)的其它故障

除了開關(guān)電源和功放故障外，發(fā)射機(jī)的其它故障主要有：發(fā)射機(jī)功率正常但是圖像不正常或有馬賽克，一般是接收端故障、碼流故障、激勵器故障等；發(fā)射機(jī)駐波保護(hù)不能開機(jī)，一般是功放和合成器連接頭故障、合成器故障、耦合器和濾波器故障、天饋系統(tǒng)故障、功放取樣電路故障等；電源缺項(xiàng)、電源電壓偏高或偏低超過了穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)范圍，這要從交流供電線路上檢查處理；在發(fā)射機(jī)的日常工作中，要注意環(huán)境的溫度、濕度，要注意發(fā)射機(jī)的通風(fēng)、防塵、避雷。另外，對每一次檢測維修要做好記錄，以備以后查看對比分析；要做到定期維護(hù)，及時的消除其中存在的安全隱患，將問題消滅在萌芽狀態(tài)，對一些易損的零配件如保險管、壓敏電阻、電容、空開等要做好備份，以備不時之用。

數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展日新月異，為確保數(shù)字電視發(fā)射機(jī)穩(wěn)定可靠的工作，工作人員要多學(xué)習(xí)、多實(shí)踐、多鉆研新技術(shù)，準(zhǔn)確掌握數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的工作原理，做好平時的維護(hù)工作，及時排除其存在的問題，保證數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的安全運(yùn)行。