1kW地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)故障分析與維護(hù)

扈廣義

赤峰市八〇二轉(zhuǎn)播臺 內(nèi)蒙古 赤峰市 025350

1 概 述

隨著地面數(shù)字廣播電視的蓬勃發(fā)展，國家、自治區(qū)補(bǔ)點(diǎn)工程的落地，數(shù)字發(fā)射機(jī)在內(nèi)蒙古已實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)普及，隨之而來的是發(fā)射機(jī)故障率的不斷提高，需要工作在第一線的技術(shù)人員不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和檢修維護(hù)技能，減少故障發(fā)生率，確保發(fā)射機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 AW-DTIK-I地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)的組成

AW-DTIK-I 型地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)主要由：CTTB 激勵器、預(yù)放、功率分配器、末級功率放大、功率合成器、定向耦合器、輸出帶通濾波器以及顯示控制單元組成。

3 工作原理

TS 碼流信號送入激勵器后，激勵器輸出所需發(fā)射頻道的射頻數(shù)字電視信號送入預(yù)放，進(jìn)行初級放大后，送入經(jīng)6dB 電橋分配器，分為四路相同功率等級的末級功率放大器進(jìn)行功率放大。再送入6dB 電橋功率合成器進(jìn)行功率合成后，再經(jīng)定向耦合器、帶通濾波器后輸出射頻數(shù)字電視功率信號，經(jīng)天饋線系統(tǒng)向預(yù)定區(qū)域進(jìn)行功率發(fā)射，完成天線覆蓋。如圖1所示。

圖1 AW-DTIK-I地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)系統(tǒng)框圖

該型號地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)功率模塊采用 600WLDMOS 超高頻（VHF）、BLF888A 型射頻晶體管進(jìn)行單元放大，平均輸出功率可達(dá)120W、21dB 高增益，具有過載、過激勵、過壓、過流、過熱等故障告警及自動、手動保護(hù)裝置，通過控制面板的工作狀態(tài)進(jìn)行觀察、控制。功放控制電路主要負(fù)責(zé)采集功放模塊的工作電流、電壓，經(jīng)AD 采樣后送往MCV。功放告警主要有：電壓、電流、發(fā)射功率、反射功率、溫度告警，并將其控制在安全范圍內(nèi)，必要時(shí)會自動關(guān)機(jī)，確保發(fā)射機(jī)不會損壞。

4日常維護(hù)

4.1 發(fā)射機(jī)日常維護(hù)

發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)至關(guān)重要，必須有專人定期對發(fā)射機(jī)進(jìn)行維護(hù)。日常使用時(shí)，機(jī)房內(nèi)保持清潔，注意機(jī)房溫度、濕度。現(xiàn)今，發(fā)射機(jī)體積小、集成化高，內(nèi)部空間壓縮緊密，造成散熱不均，易影響設(shè)備的穩(wěn)定性。所以，要注意內(nèi)部清潔，定期將內(nèi)部灰塵去除干凈，特別是風(fēng)機(jī)和通風(fēng)口處。

4.2 冷卻系統(tǒng)的日常維護(hù)

4.2.1 外觀檢查

此設(shè)備采用內(nèi)置風(fēng)扇風(fēng)冷方式進(jìn)行發(fā)射機(jī)的冷卻，主要是濾塵網(wǎng)表面灰塵檢查。風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口安裝了濾塵網(wǎng)，如檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)濾塵網(wǎng)表面出現(xiàn)灰塵淤積，必須馬上進(jìn)行灰塵清理。在出風(fēng)口系上醒目的布條，以及時(shí)觀察風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小，以防風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)未能發(fā)現(xiàn)，影響發(fā)射機(jī)的冷卻降溫，出現(xiàn)停機(jī)保護(hù)。

4.2.2 灰塵清理

將分盤的上蓋打開，用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行除塵，必要時(shí)用毛刷小心清理后，用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行除塵。焊點(diǎn)部位的淤積可用酒精棉簽、抹布清潔，要定期清洗或更換濾塵網(wǎng)，要求至少每月清理灰塵，一年更換一次濾塵網(wǎng)。

4.2.3 濾網(wǎng)的清洗

一般用水清洗，洗凈晾干后，裝入發(fā)射機(jī)。亦可用吹風(fēng)機(jī)吹掉灰塵，但效果不如水清理的效果好。

5 400W功放功能及指示燈的作用

5.1 功放控制電路

功放控制電路主要負(fù)責(zé)采集各功放模塊的工作電流、電壓，經(jīng)AD 采樣后送往MCU。功放告警主要包括：電源告警、電流告警、發(fā)射功率告警、反射功率告警、溫度告警。出現(xiàn)告警時(shí)，通過降低發(fā)射機(jī)功率，從而將電流、發(fā)射功率、反射功率、溫度等控制在安全范圍內(nèi)，以確保安全穩(wěn)定的發(fā)射而不損壞發(fā)射機(jī)，同時(shí)相應(yīng)指示燈提示告警。

5.2 LED-POWER指示燈（功放內(nèi)部50V直流電源工作電壓控制指示燈）

（1）指示燈亮：表示50V 直流電源工作電壓在48VDC～52VDC 正常工作范圍內(nèi)。

（2）指示燈閃爍：表示50V 直流電源工作電壓已超出正常工作范圍。

（3）指示燈不亮：表示50V 直流電不工作或功放外部電源被關(guān)閉。

5.3 LED-RS485指示燈（RS485串口監(jiān)控指示燈）

（1）指示燈閃爍：表示RS485串口工作正常。

（2）指示燈常亮或常滅：表示RS485 串口工作不正常。

5.4 LED-FWD指示燈（發(fā)射功率監(jiān)控指示燈）

（1）指示燈亮：表示功放的發(fā)射輸出正常，穩(wěn)定且大于10W。

（2）指示燈閃爍：表示功放的發(fā)射功率輸出在范圍內(nèi)上升且大于10W。

（3）指示燈不亮：表示功放無發(fā)射功率輸出，此情況可能由功放處于關(guān)閉狀態(tài)，導(dǎo)致其后面板上RFOUT 接口無輸出功率引起；或者由功率放大器處于自動保護(hù)程序，導(dǎo)致其沒有RF 信號輸出引起。

5.5 LED-ALARM指示燈（指報(bào)警監(jiān)控指示燈）

（1）指示燈不亮：表示功放工作正常、無報(bào)警。

（2）指示燈亮：表示功放不正常，有報(bào)警或無輸出。

6 50W預(yù)放單元

預(yù)放單元主要由顯控和預(yù)放等模塊組成。功放模塊采用的是恩智浦半導(dǎo)體（NXP SemiconductorsN、V）600WLDMOS 超高頻（UHF）射頻功率晶體管BLF888A。顯控模塊具備發(fā)射機(jī)狀態(tài)顯示、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警顯示、報(bào)警保護(hù)以及雙激勵器互切等功能。預(yù)放模塊具備功率放大功能，同時(shí)具備發(fā)射功率、反射功率、電壓駐波比等多重保護(hù)。

6.1 LED-NORMAL（正常模式）

指示綠燈亮：表示系統(tǒng)工作正常。

6.2 LED-EMERGEN（應(yīng)急模式）

指示黃燈亮：表示系統(tǒng)處于應(yīng)急模式。

6.3 LED-ALARM(報(bào)警監(jiān)控）

指示紅燈亮：表示系統(tǒng)有報(bào)警，請查LCD 液晶屏報(bào)警信息，逐步查找報(bào)警故障源。

6.4 EMERGENCY(緊急模式）

旋鈕開關(guān)，需要手動旋轉(zhuǎn)，N 方向?yàn)檎ＤＪ剑珽 方向?yàn)榫o急模式。值得注意的是：請謹(jǐn)慎使用緊急模式。在緊急模式下，發(fā)射機(jī)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，保護(hù)機(jī)制不會啟動，射頻輸出無法自動關(guān)閉，會造成設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。在正常N 位置模式下，發(fā)射機(jī)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，保護(hù)機(jī)制自動啟動，射頻輸出自動關(guān)閉，防止設(shè)備損壞。

7 發(fā)射機(jī)報(bào)警保護(hù)及處理方法

自動保護(hù)是為了使發(fā)射機(jī)某些部件發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，或由于外部原因可能造成發(fā)射機(jī)損傷時(shí)（如輸出信號反射過大等），控制系統(tǒng)會自動降低發(fā)射機(jī)的射頻功率或關(guān)機(jī)，避免進(jìn)一步損害發(fā)射機(jī)的報(bào)警保護(hù)功能、監(jiān)控系統(tǒng)對預(yù)放模塊、每個功放模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢，并將發(fā)射機(jī)各模塊單元的工作數(shù)據(jù)傳送到控制單元。一旦出現(xiàn)故障報(bào)警，控制系統(tǒng)就報(bào)警顯示如駐波比過大、過熱、過流、過壓、過功率等自動實(shí)施保護(hù)，確保發(fā)射機(jī)的安全，報(bào)警情況可以通過LCD 顯示屏或遠(yuǎn)程控制端口進(jìn)行查詢。

8 發(fā)射機(jī)整機(jī)報(bào)警保護(hù)

8.1 AGC（自動增益控制）關(guān)閉時(shí)

8.1.1 發(fā)射功率（FWD）報(bào)警保護(hù)

發(fā)射功率報(bào)警原因?yàn)椋喊l(fā)射機(jī)功率大于設(shè)置門限。處理方法為：在“Log”日志記錄報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，立刻降低功率，直到小于設(shè)置門限。

8.1.2 反射功率（REFL）報(bào)警

反射功率報(bào)警原因?yàn)椋悍瓷涔β蚀笥谠O(shè)置門限1 倍且小于1.5 倍。處理方法為：在“Log”日志記錄報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，立刻降低功率，直到小于設(shè)置門限。REFL 大于設(shè)置門限1.5 倍時(shí)，立刻關(guān)整機(jī)，查找射頻輸出以后的接頭、多功器合成部件，連接電纜頭是否過熱。軟饋是否破皮進(jìn)水，功分器、分饋線及天線是否連接良好。

8.1.3 吸收功率（REJT）報(bào)警

吸收功率報(bào)警原因?yàn)椋何展β蚀笥谠O(shè)置門限。處理方法為：“Log”日志記錄報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，功率立刻降4dB，過一分鐘不滿足再降1dB。再過一分鐘依然保護(hù)，就應(yīng)關(guān)閉整機(jī)，檢查耦合器、負(fù)載等。

8.1.4 駐波比（VSWR）報(bào)警

其主要報(bào)警原因?yàn)轳v波比大于設(shè)置門限，報(bào)警處理方法是：“Log”日志記錄報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，立刻降低功率，直到小于設(shè)置門限。若依然過大，應(yīng)檢查發(fā)射系統(tǒng)、硬饋、多功器、合成部件以及天饋線系統(tǒng)。

8.2 AGC開啟時(shí)

8.2.1 發(fā)射功率（FWD)報(bào)警

發(fā)射功率報(bào)警原因主要為：由發(fā)射功率大于設(shè)置門限。處理方法為：據(jù)“Log”日志記錄的報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，立刻降低功率，直到小于設(shè)置門限。

8.2.2 反射功率（REFL）報(bào)警

反射功率報(bào)警原因主要為：反射功率大于設(shè)置門限1 倍且小于1.5 倍。處理方法為：在“Log”日志記錄報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，立刻降低功率，直到小于設(shè)置門限。REFL 大于設(shè)置門限1.5倍時(shí)，立刻關(guān)整機(jī)，查找射頻輸出以后的天饋線系統(tǒng)以及多功器合成組部件，連接電纜頭是否過熱等。

8.2.3 吸收功率（REJT）報(bào)警

吸收功率報(bào)警主要原因?yàn)椋何展β蚀笥谠O(shè)置門限。處理方法為：“Log”日志記錄報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，功率立刻降4dB，過一分鐘不滿足再降1dB，再過一分鐘依然保護(hù)，應(yīng)關(guān)閉整機(jī)。若依然告警，應(yīng)進(jìn)一步檢查電源模塊和雙工器及發(fā)射單元。

8.2.4 駐波比（VSWR）報(bào)警

駐波比報(bào)警主要原因?yàn)椋厚v波比大于設(shè)置門限。處理方法為：“Log”日志記錄報(bào)警時(shí)間、內(nèi)容，立刻降低功率，直到小于設(shè)置門限。

9 發(fā)射機(jī)常見故障及維修

9.1 整機(jī)部分

9.1.1 無法開機(jī)

處理方法為：（1）檢查發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)線連接是否正常；（2）檢查主控單元是否死機(jī)；（3）檢查供電系統(tǒng)是否正常。

9.1.2 整機(jī)過載保護(hù)

處理方法為：（1）檢查天線駐波是否過大，正常為1.1，不能大于1.5；（2）檢查饋線是否進(jìn)水，銹蝕現(xiàn)象。硬饋、電纜接頭是否過熱，天線是否正常，造成反射過大；（3）檢查發(fā)射機(jī)到饋線，饋線到天線射頻頭是否接觸良好，有無過熱現(xiàn)象，芯與外壁必須接觸緊密。

9.1.3 主激勵器故障

主激勵器故障，不能自動切換到備激勵器工作時(shí)，應(yīng)檢查主備激勵器，切換數(shù)據(jù)線的連接是否良好，檢查激勵器是否有故障。

9.1.4 空氣開關(guān)自動關(guān)閉

空氣開關(guān)自動關(guān)閉時(shí)，檢查電源模塊型號（不允許再次手動開啟空氣開關(guān)，更換備用電源模塊）。

10 功率放大器

10.1 功放出現(xiàn)過熱保護(hù)

功放出現(xiàn)過熱保護(hù)時(shí)，處理方法為：（1）檢查風(fēng)機(jī)工作是否正常；（2）檢查風(fēng)道是否暢通；（3）環(huán)境溫度是否超過發(fā)射機(jī)最高允許工作溫度。

10.2 功放出現(xiàn)過載保護(hù)

功放出現(xiàn)過載保護(hù)，處理方法為：（1）檢查功放輸出端連接線、射頻插座插頭連接是否良好；（2）檢查硬饋連接是否良好；（3）更換備用功放。

10.3 功放出現(xiàn)保護(hù)

功放出現(xiàn)保護(hù)，處理方法為：（1）檢查激勵器輸出功率是否過大；（2）是否某個功放工作不正常，使功放系統(tǒng)增益下降，造成過激勵；（3）更換備用功放。

結(jié) 束 語

隨著中央、自治區(qū)對廣播電視補(bǔ)點(diǎn)工程的逐步完善，各發(fā)射臺所屬設(shè)備的不斷增加，設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量手段也須不斷的增強(qiáng)。為此，地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)也應(yīng)逐步積累。發(fā)射機(jī)報(bào)警保護(hù)功能主要作用為提示需要加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)工作。技術(shù)人員在維護(hù)地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)時(shí)，除了要熟悉面板指示報(bào)警的具體內(nèi)容和正常工作時(shí)靜態(tài)、動態(tài)參數(shù)指標(biāo)，還要掌握調(diào)試方法與注意事項(xiàng)，多加強(qiáng)日常維護(hù)與保養(yǎng)，特別要注意室內(nèi)通風(fēng)，以免溫度過高。出現(xiàn)故障時(shí)，技術(shù)人員還需根據(jù)故障現(xiàn)象仔細(xì)分析故障原因，尋找有效的處理方法，以免造成發(fā)射機(jī)的損壞。