調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)故障排查與分析方法研究

王瑞忠

（棗莊電視轉(zhuǎn)播臺，山東 棗莊 277000）

引言

在廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)日益進(jìn)步的背景下，技術(shù)的更新也促使其穩(wěn)定性提升，并且目前用戶對于節(jié)目收聽的需求逐漸增大，也促使各大發(fā)射臺站的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)需要保持全天候的工作時限與工作強(qiáng)度。目前，很多發(fā)射機(jī)工作環(huán)境在以大功率電磁和強(qiáng)電流環(huán)境為主的不斷沖擊下，很容易對其內(nèi)部的電路板元器件造成損壞，且目前所使用的廣播發(fā)射機(jī)在制造期間，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，一旦發(fā)生故障送回原廠維修的過程十分復(fù)雜，中間伴隨這臺站單播和維修周期較長的風(fēng)險。因此在此基礎(chǔ)上以自動化技術(shù)來處理相關(guān)故障，不僅可以保障廣播穩(wěn)定持續(xù)播出，同時也可減少維修的時間和成本支出。

1 案例分析與處理方法探究

1.1 故障現(xiàn)象的分析與觀察

本次故障現(xiàn)象：在廣播發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行過程中，輸出功率突然為零，且其控制面板不發(fā)出告警，重啟之后沒有任何效果。然后查詢發(fā)射機(jī)運(yùn)行日志記錄，并且發(fā)送開機(jī)TX-ON指令之后，發(fā)射機(jī)無響應(yīng)。

1.2 環(huán)境模擬與故障排查

根據(jù)本次故障發(fā)生的現(xiàn)象，選擇節(jié)點(diǎn)定位法來對該故障進(jìn)行排查與處理，以此來找到故障發(fā)生的位置和產(chǎn)生的原因，由此需要結(jié)合其發(fā)射機(jī)中不同的模塊來定義不同的節(jié)點(diǎn)。本次節(jié)點(diǎn)共分為主控、激勵、功放與輸出四大部分[1]。

隨后逐個排查這四個節(jié)點(diǎn)。在排查結(jié)果中，發(fā)射機(jī)可以正常將激勵器打開，能夠正常輸入，并且在輸入和輸出端信號都顯示十分正常，由此可以將激勵器位置發(fā)生的故障加以排除；隨后打開發(fā)射機(jī)的蓋板，對功放模塊進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)其無任何異常和告警現(xiàn)象，由此可排除功放模塊節(jié)點(diǎn)故障。再次觀察發(fā)射機(jī)運(yùn)行情況，其沒有任何無反射或者是駐波等故障，由此可以將其輸出節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的位置加以排除。而在主控節(jié)點(diǎn)發(fā)出開機(jī)命令之后，不會受到其他節(jié)點(diǎn)的影響，由此可以判斷出發(fā)射機(jī)的控制節(jié)點(diǎn)部分是本次故障發(fā)生的具體位置。隨后使用節(jié)點(diǎn)定位分析法來分析主控節(jié)點(diǎn)，邏輯電路如圖1所示。

此時可以將每一個系統(tǒng)的元器件都看作一個節(jié)點(diǎn)，這樣在確定故障節(jié)點(diǎn)的同時則能夠確定故障元器件。再對元器件輸入和輸出電壓理論與實(shí)測值進(jìn)行對比，判斷該元器件是否處于正常狀態(tài)，如果理論值和實(shí)測值在輸入和輸出方面相同，那么則表示本元器件處于正常的運(yùn)行狀態(tài)；相反，如果兩次測量值不同，則說明元器件已經(jīng)被損壞[2]。

如果發(fā)射機(jī)主板在現(xiàn)有的工作環(huán)境中脫離，那么在缺少供電的情況下，發(fā)射機(jī)會停止運(yùn)作。為了得到這些原器件的實(shí)際測量電壓值，結(jié)合電路圖使用外接電源為主控板供電，以此來對其正常運(yùn)作狀態(tài)和環(huán)境以模擬的辦法來分析。

1.3 節(jié)點(diǎn)定位法

從圖1內(nèi)容可以了解到，ON/OFF CONTROL為開機(jī)和關(guān)機(jī)節(jié)點(diǎn)，由此分析也需要從本節(jié)點(diǎn)開始。在圖1中①位置，開機(jī)指令需要從主控板的TX-ON按鈕和發(fā)射機(jī)面板上的開機(jī)按鈕來實(shí)現(xiàn)。隨后將5 V高電壓接入到③位置，在①位置前置部位并沒有高電壓進(jìn)行接入。由于本次發(fā)射機(jī)主要是以低電平來實(shí)現(xiàn)開機(jī)操作，因此J1連鎖的24和25腳進(jìn)行短接是其開機(jī)必須要滿足的條件，如果不滿足此條件，后續(xù)開機(jī)操作也將無法進(jìn)行。

在按下開機(jī)按鈕或者是閉合開關(guān)S4時，會出現(xiàn)一個低電平通過R171電阻到U38非門電路的1腳位置，這時的U38電路輸出2腳應(yīng)當(dāng)是高電平。且U38會輸出一個高電平到U45和門電路的一腳。U45和門電路輸入端的2腳已經(jīng)接入了5 V的高電平，并且其已經(jīng)被并聯(lián)接到發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)開關(guān)的S7和場效應(yīng)管的Q3輸出位置。隨后在命令開機(jī)指令發(fā)出后，S4會閉合，S7會斷開，隨后其會短接到J1連鎖接口的24和25腳，這時的場效應(yīng)管D極與S極并沒有被導(dǎo)通，此時U45和門電路應(yīng)當(dāng)為高電平的2腳和3腳。

當(dāng)U45輸出一個高電平到U41的6腳處時，這時的U41為D觸發(fā)電器。然而當(dāng)U41的5腳輸入處于低電平狀態(tài)時那么系統(tǒng)中所輸出的Q1就會與原有的輸出值保持一致。反之當(dāng)U41的5腳輸入進(jìn)入到高電平狀態(tài)，那么所輸出的值極即為6腳位置數(shù)值[3]。然而此時需要格外注意的就是，U41的5腳前置位置屬于異或門電路U46，因此就會導(dǎo)致該口輸入1腳與開機(jī)開關(guān)S4相連接，同時2腳位置此時就會相應(yīng)輸入高電平和關(guān)機(jī)開關(guān)S7。隨后如若工作人員進(jìn)行開機(jī)動作后就會導(dǎo)致S4閉合，S7斷開，在這種情況下U46異或門電路1腳就會進(jìn)入到低電平狀態(tài)，同時2腳和3腳均進(jìn)入到高電平狀態(tài)，同時U41D觸發(fā)器輸出的Q1與D1保持一致，為高電平。

當(dāng)U41輸出一個高電平到U37和非門電路的1腳，U37和非門電路的2腳接入高電平，這時的U37和非門電路所輸出的3腳則為低電平。而如果U37和非門電路輸出一個低電平到U38的非門電路的5腳，那么這時的U38非門電路輸出端的6腳應(yīng)當(dāng)為高電平，此時U38應(yīng)作為整個鏈路末端至輸出。

2 故障排除

結(jié)合上述分析可以明確，在給予主控板加電之后，利用萬能表可逐步檢查各個主控板中的節(jié)點(diǎn)電壓，這樣就可以找到故障所發(fā)生的具體位置，其中J8和J11為主控板上的供電接口。此時的J11處于空置的狀態(tài)，這樣就可以在J11的1和3腳的位置外接一個5 V的電源，利用該電源為主控板進(jìn)行供電。且此時就可以從U38的非門電路開始測量每個節(jié)點(diǎn)的電壓狀況，以此來對故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行判斷。

隨后按下主控板上的開機(jī)開關(guān)，在對連鎖J1接口的24和25腳進(jìn)行短接之后，可在U38輸出端的6腳位置進(jìn)行電壓測量，利用萬能表測量出其屬于低電壓，由此可判斷故障發(fā)生的節(jié)點(diǎn)在U38的前置位置。隨后利用萬能表測量U37輸出端的3腳和TP23測試點(diǎn)的電壓，兩者分別為高電平和低電平。因為此時沒有將發(fā)射機(jī)接入進(jìn)去，這樣TP23測試點(diǎn)本身的電壓將會被拉低，而如果將U37輸出端的2腳電壓強(qiáng)行拉高，隨后將其接入到電源的J11口上的1腳上，這時在3腳位置的輸出電壓相對很高，這樣U37輸入端的1腳電壓就可以被判斷為低電壓，那么在U37的前置位器件上就是發(fā)生故障的具體位置。

然后再對U41中D觸發(fā)器輸入端的6腳節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行測量，測量結(jié)果為該位置的電壓為低電平表現(xiàn)形式，這樣就可以判斷出，在U41前置位的器件上就是故障所發(fā)生的位置。然后再對U45輸入端的1腳和2腳電壓進(jìn)行測量，結(jié)果為前者為高電壓，后者為低電壓。在上文分析中可以明確，當(dāng)發(fā)送開機(jī)指令之后，U45的2腳應(yīng)當(dāng)為高電平，所以可以將故障點(diǎn)鎖定在U452腳的電路上。再將U45和門電路的2腳進(jìn)行連接，連接二者是的R217和R233，隨后將電路板上的R217電阻拆除后，對U45輸入端的2腳電壓進(jìn)行測量，結(jié)果依舊較高，所以此時的故障點(diǎn)為R217電阻的前置節(jié)點(diǎn)。而將其接回之后，對場效應(yīng)管Q3進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)其輸出D極為低電平。而由于G極加了高電平才會被接通，這樣Q3的D和S極只有在J1的24和25腳斷開是，D極輸出為低電平，而此時的J124和25腳短接后，D和S極均為接通，D極應(yīng)當(dāng)為高電平，此時可以確定故障點(diǎn)為Q3場效應(yīng)管的位置。

3 結(jié)論

在Q3場管效應(yīng)是故障節(jié)點(diǎn)位置的問題被確定之后，需要選擇型號相同的場效應(yīng)管，再將開機(jī)按鈕按下，這時在通電之后每個節(jié)點(diǎn)的電壓所測量的值，在實(shí)際測量和理論測量上二者相同；再去按下關(guān)機(jī)按鈕，各個節(jié)點(diǎn)的電壓實(shí)測值也和理論值相同。然后在發(fā)射機(jī)中安裝已經(jīng)修復(fù)好的主控板，這時的發(fā)射機(jī)運(yùn)行十分正常，由此可確定故障已經(jīng)被完全排除。