10kW數(shù)字調(diào)制廣播發(fā)射機(jī)射頻、雙頻共塔系統(tǒng)故障分析與處理

李佩鐘

寧夏廣播電視臺(tái)傳輸發(fā)射中心彭陽轉(zhuǎn)播臺(tái)在雙機(jī)并機(jī)的基礎(chǔ)上，去年又增加了5套調(diào)頻全頻段發(fā)射機(jī)，下文將雙機(jī)并機(jī)和增加立體聲廣播的射頻系統(tǒng)和雙頻共塔系統(tǒng)及兩例典型故障進(jìn)行分析和說明。

1 射頻系統(tǒng)

TSD-10數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)的主要功能是產(chǎn)生高穩(wěn)定的載頻信號(hào)，并逐級(jí)放大，最后在數(shù)字音頻編碼信號(hào)的作用下，進(jìn)行大功率的模數(shù)（D/A）轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生具有量化臺(tái)階的調(diào)幅波。然后，由帶通濾波器進(jìn)行光滑處理，濾除不需要的音頻頻帶處的各種雜散信號(hào)得到典型的振幅調(diào)制的射頻波輸出。

如圖1所示，射頻系統(tǒng)包含：射頻激勵(lì)原（A17）、緩沖放大板（A16）、前置驅(qū)動(dòng)板（A40）、驅(qū)動(dòng)放大級(jí)（A41-A43）、驅(qū)動(dòng)合成母板（A14）、驅(qū)動(dòng)分配板（A15）、驅(qū)動(dòng)電源調(diào)壓板（A22）、射頻功率放大版（A44-A91）、射頻功率合成母板（A18-A20）、射頻多用表板（A23）、帶通濾波器、輸出調(diào)配網(wǎng)絡(luò)、射頻輸出取樣（A26）、射頻輸出監(jiān)測(cè)器（A27）。

圖1 TSD-10數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)方框圖

根據(jù)寧夏廣播電視臺(tái)傳輸發(fā)射中心彭陽轉(zhuǎn)播臺(tái)雙機(jī)并機(jī)和全頻段五套調(diào)頻立體聲調(diào)頻機(jī)的開播就射頻激勵(lì)源做以下分析和說明。

1.1 射頻激勵(lì)源（又稱射頻震蕩板）

射頻激勵(lì)源又稱射頻震蕩板（見圖2），是為了發(fā)射機(jī)提供所需要的工作載頻的射頻信號(hào)源，同時(shí)，為了雙機(jī)并機(jī)的工作方式或調(diào)幅立體聲廣播提供射頻激勵(lì)信號(hào)的輸入輸出接口、發(fā)生駐波比故障時(shí)作保護(hù)性激勵(lì)源切換使用。

器的輸出信號(hào)作為基準(zhǔn)信號(hào)的鎖相環(huán)頻率合成器，它的頻率精度和頻率穩(wěn)定度均大于10-8，頻率間隔為9kHz，其頻率范圍涵蓋整個(gè)中波頻段，射頻激勵(lì)器安裝在主機(jī)柜右側(cè)下方。

1.2 射頻激勵(lì)源的工作原理

在沒有外部射頻激勵(lì)信號(hào)輸入時(shí)，發(fā)射機(jī)利用自有的高穩(wěn)定的鎖相環(huán)頻率合成器產(chǎn)生的載波信號(hào)作為發(fā)射機(jī)的激勵(lì)信號(hào)。

當(dāng)有外部激勵(lì)信號(hào)輸入時(shí)，輸入電平檢測(cè)電路發(fā)出切換指令，模擬開關(guān)N7A/C將外部激勵(lì)作為發(fā)射機(jī)的載波信號(hào)送出。

當(dāng)發(fā)生電壓駐波比故障時(shí)，模擬開關(guān)N7B/D，將作出反應(yīng)，將發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的取樣載波信號(hào)作為封鎖功放期間的射頻激勵(lì)送出，保持功放模塊射頻輸入/輸出相位的一致性，進(jìn)而保證發(fā)射機(jī)的安全。

輸出檢測(cè)單元只能判斷的射頻激勵(lì)源是否有射頻脈沖輸出，當(dāng)激勵(lì)源輸出“高”或“低”電平時(shí)，檢測(cè)電路都將作為故障信號(hào)送入監(jiān)測(cè)顯示器，進(jìn)行保護(hù)工作。

射頻激勵(lì)源的頻率設(shè)定，是通過設(shè)定三個(gè)微型開關(guān)S2（百）、S3（+）、S4（個(gè)）的“8，4，2，1”碼的位置實(shí)現(xiàn)的。

射頻激勵(lì)源的射頻輸出為4.5Vpp方波。

圖2 TSD-10 射頻激勵(lì)器

圖3 雙頻共塔

工作電源：+22V非穩(wěn)壓電源輸入到板上，3個(gè)三端穩(wěn)壓器產(chǎn)生+9V、+12V、和+15V電源。

1.3 故障處理

寧夏廣播電視臺(tái)傳輸發(fā)射中心彭陽轉(zhuǎn)播臺(tái)“中國之聲”主發(fā)射機(jī)在運(yùn)行工程中，信源無調(diào)幅度，倒換檢波盒“2”恢復(fù)正常。檢查檢波盒“1”時(shí)，發(fā)現(xiàn)檢波盒內(nèi)檢波二極管已經(jīng)燒壞，換管后安裝試機(jī)正常，有打雷時(shí)就出現(xiàn)這種現(xiàn)象，反復(fù)幾次，后經(jīng)過故障分析，調(diào)整槽路，再?zèng)]有出現(xiàn)過這種情況。

2 雙頻共塔中波天饋線系統(tǒng)線路分析及典型故障

雙頻共塔中波天饋線系統(tǒng)線路如圖3所示，其步驟如下。

第一，將阻塞網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)L.C調(diào)試在阻塞信號(hào)中心頻率的諧振點(diǎn)上，對(duì)陷波網(wǎng)絡(luò)，先將并聯(lián)L.C部分調(diào)試在主路信號(hào)中心頻率的諧振點(diǎn)上，此時(shí)并聯(lián)諧振對(duì)主路信號(hào)呈高阻抗，對(duì)鄰頻該網(wǎng)絡(luò)呈失諧狀態(tài)而具有容抗或感抗，此時(shí)只調(diào)試與并聯(lián)部分相串聯(lián)的L或C，使其串聯(lián)諧振在鄰頻點(diǎn)上，這時(shí)整個(gè)串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對(duì)干擾的鄰頻信號(hào)呈旁路接地而濾除，而又使主路信號(hào)不受影響。

第二，在調(diào)試好阻塞網(wǎng)絡(luò)和陷波網(wǎng)絡(luò)后，再調(diào)試匹配網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)阻塞、陷波網(wǎng)絡(luò)不宜在作調(diào)整，僅對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)作調(diào)試。

第三，匹配網(wǎng)絡(luò)理應(yīng)在其他網(wǎng)絡(luò)之后，而本例恰在陷波網(wǎng)絡(luò)之前。

第四，在建雙頻共塔時(shí)，一般在天線的底部加上串聯(lián)和并聯(lián)的電抗元件，組成T型網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)被稱為預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)或天線底負(fù)荷，加上預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的原因是：在發(fā)射機(jī)一塔雙頻工作時(shí)，當(dāng)需要共塔的兩塔頻率間隔較遠(yuǎn)時(shí)，拉線鐵塔的底部2個(gè)頻率的天線實(shí)部電阻Ra相差較大，2個(gè)輸入的阻抗模值也就相差很大，且天線越低會(huì)越明顯，如果把2個(gè)信號(hào)直接從天線底部分開，則可能其中一路阻塞網(wǎng)絡(luò)的視在功率很大，匹配網(wǎng)絡(luò)的視在功率也就很大，這樣不但加大了損耗，還增加了很多其他不穩(wěn)定的因素。理論證明，當(dāng)雙塔工作的兩個(gè)頻率的輸入阻抗模值相等時(shí)，2個(gè)阻塞網(wǎng)絡(luò)的視在功率最小。所以，要在天線底部加上L、C預(yù)調(diào)網(wǎng)絡(luò)，在2個(gè)工作頻率的阻塞網(wǎng)絡(luò)處改變2個(gè)頻率的天線輸入阻抗，降低雙工網(wǎng)絡(luò)的視在功率，使共塔雙頻的塔底電壓接近。

故障處理：在去年冬天，一次大規(guī)模的降雪，半夜凌晨突然“中國之聲”“寧夏新聞”兩部正在運(yùn)行的10kW中波發(fā)射機(jī)出現(xiàn)天線駐波比紅燈告警，同時(shí)伴隨掉高壓，復(fù)位后還加不上去，無法恢復(fù)，檢查發(fā)射機(jī)內(nèi)沒有故障，但是天線零位值很大，緊急巡查天饋線、天調(diào)室，發(fā)現(xiàn)放電球因大雪導(dǎo)致中間間隙已被短路，待緊急清除積雪，天線駐波比紅燈告警解除，高壓可以升上去，一切恢復(fù)正常。

[1]解蘇漢.DX中波發(fā)射機(jī)與天饋網(wǎng)絡(luò)[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2013.