全固態(tài)中波廣播發(fā)射機維護技術分析

程永輝

（作者單位：云南省廣播電視局永仁698臺）

隨著科學技術的飛速發(fā)展，全固態(tài)中波廣播發(fā)射機能夠?qū)崿F(xiàn)語音節(jié)目、音樂節(jié)目在中波頻段（526.5～1 606.5 kHz）的有效傳輸。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機有著技術含量高、可靠性強、維護便捷和工作效率高等諸多優(yōu)勢。

1 工作原理

1.1 音頻系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)是全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的重要組成部分，其主要由三部分構成，分別為A/D轉(zhuǎn)換、音頻處理與調(diào)制解碼。音頻系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在三個方面：其一，音頻系統(tǒng)能夠通過音頻處理裝置、A/D轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)音頻信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。音頻系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換信號時，首先要對音頻信號進行采樣，再對采集到的音頻信號進行量化處理，在特定時間段對信號在時間軸上的值進行放大與選擇，形成音頻樣本。其二，音頻系統(tǒng)能夠通過調(diào)制編碼器實現(xiàn)數(shù)字信號的重新編碼處理。其三，音頻系統(tǒng)能夠通過射頻系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字信號準確性的提升[1]。

1.2 射頻系統(tǒng)

射頻系統(tǒng)肩負著調(diào)制數(shù)字信號與合成輸出功率的重要作用。當音頻系統(tǒng)將音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以后，射頻系統(tǒng)會對其進行調(diào)制。射頻系統(tǒng)包含射頻放大器、帶通濾波器與振蕩器三大部分，其工作原理如下：射頻系統(tǒng)先通過振蕩器形成載波信號，放大器會對其進行放大，帶通濾波器會對被放大的載波信號進行過濾，以達到濾除干擾的效果，同時對輸出信號進行調(diào)整，使其阻抗值適宜，再實現(xiàn)信號的輸出。功率放大器管是功率放大器運作的主要元件，電壓數(shù)據(jù)通過功率合成器的功率放大器模塊實現(xiàn)處理與合成等，最終實現(xiàn)在48個功率放大器內(nèi)的自由轉(zhuǎn)換。射頻控制信號與功率放大器模塊場效應管在特定工作環(huán)境下可以形成180°的相位差[2]。

1.3 監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測系統(tǒng)是監(jiān)測全固態(tài)中波廣播發(fā)射機工作狀態(tài)的重要保障。隨著近年來我國科學技術的不斷發(fā)展，全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化運行，其由兩個部分組成，分別為報警系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)不僅對全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，還會自動分析運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動化遠程操作。監(jiān)測系統(tǒng)的應用大幅度減少了發(fā)射機日常運行對人力資源和物力資源的需求，有效地降低了全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的故障率[3]。

1.4 冷卻系統(tǒng)

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機本質(zhì)上屬于電子機械設備，其在運作的過程中也會產(chǎn)生大量的熱量。如果不及時對這些熱量予以控制，其就會對全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的正常運行產(chǎn)生較大的影響，嚴重時甚至會損壞各個系統(tǒng)的零部件，造成不可逆轉(zhuǎn)的損失。冷卻系統(tǒng)則能夠有效地排出與冷卻發(fā)射機在運作時所產(chǎn)生的多余熱量，其工作原理如下：通過風冷對發(fā)射機的機體進行降溫，從而使發(fā)射機在一個適宜的溫度下運行。

2 故障類型

2.1 功率放大器故障

功率放大器故障是全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運行時比較常見的一種故障。功率放大器由48個射頻功率放大器構成。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運作時，都要用到射頻功率放大器。設備功率放大器的常見故障為模塊場效應管損壞，這主要是由驅(qū)動幅度錯誤和驅(qū)動信號相位錯誤所引起，針對這種現(xiàn)象，直接對其進行更換即可[4]。

2.2 發(fā)射天線和網(wǎng)絡組件故障

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運行時，發(fā)射天線與網(wǎng)絡組件也會出現(xiàn)故障。一旦出現(xiàn)故障，天線反射就會出現(xiàn)異常，對整個發(fā)射機的正常運作產(chǎn)生較大的影響。如果全固態(tài)中波廣播發(fā)射機出現(xiàn)發(fā)射天線與網(wǎng)絡組件故障，可以采用以下措施進行處理：第一，先將發(fā)射機設為虛擬負載狀態(tài)，再對網(wǎng)絡反饋電路、天線幅度調(diào)制進行檢查。重點要對特定頻率下的無線電傳輸進行檢查，確保其處于正常狀態(tài)。第二，對發(fā)射機進行調(diào)諧，此時需重點觀察發(fā)射機的信號傳輸功率、單頻信號是否有顯著變化。第三，對變送器的運行狀態(tài)進行檢查，重點觀察變送器內(nèi)部中性線與網(wǎng)絡相線的非線性負載三次諧波，以及時找出問題，并將其消除[5]。

2.3 設備告警異常

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機內(nèi)部設置了相應的報警系統(tǒng)，當其在運作過程中出現(xiàn)錯誤時，報警系統(tǒng)就會發(fā)揮作用，及時發(fā)現(xiàn)異常并自動發(fā)出報警。但報警系統(tǒng)在運行時，也有可能出現(xiàn)誤報警現(xiàn)象。誤報警等異常情況不僅不利于全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的正常運作，還會消耗大量的人力與物力。因此，技術人員在發(fā)現(xiàn)設備誤告警現(xiàn)象時，要重點對網(wǎng)絡線、反饋系統(tǒng)進行檢查，檢測這些位置是否存在損壞，以及時處理誤報。

2.4 輸出和處理異常

要想了解全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的輸出異常，首先要對其信號輸出原理進行分析。數(shù)據(jù)信號代碼屏蔽是全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運作時比較常見的問題之一，這主要是由采樣信號錯誤、實際率與采樣頻率不匹配所引起的，此時編碼器的工作狀態(tài)會受到影響，進而引發(fā)這一問題。在模塊內(nèi)輸入錯誤代碼后，其所輸出的信號就會成為錯誤信號，這會對放大器的功能產(chǎn)生較大的影響，進而引發(fā)開關故障。針對這一故障的處理方法如下：將大電容金屬鉑加入檢測模塊消除干擾信號即可，也可以利用母片構建電容裝置，消除干擾信號。

2.5 保險絲多次燒斷故障

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運作時，經(jīng)常會出現(xiàn)同一位置保險絲多次燒斷故障，這種故障的發(fā)生概率也是相對較高的。通常，傳輸?shù)鼐€與功率合成器的位置過于接近，就會引發(fā)這一故障。此時，合成器內(nèi)部電容的空氣阻力非常容易出現(xiàn)過載現(xiàn)象，導致短路問題，進而致使同一位置保險絲多次熔斷。

3 維護技術

3.1 控制單元維護

控制單元是保障全固態(tài)中波廣播發(fā)射機正常運作的重要元件，所以技術人員要定期對其進行除塵防塵和防觸電維護。通常，控制單元的維護頻率應該不低于每周一次。維護內(nèi)容如下：第一，利用高壓氣槍等清理設備對其進行除塵；第二，工作人員要重點對觸點與觸點之間的連接進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在松動現(xiàn)象，要及時將其擰緊，在必要時對其進行更換；第三，設備人員要重點對控制單元內(nèi)的電線電纜進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)損壞要及時更換，以保障安全運行[7]。

3.2 冷卻單元維護

冷卻單元是運行過程中產(chǎn)生熱量的重要單元，冷卻系統(tǒng)能夠?qū)崃窟M行控制，以保障全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的正常運作。防塵與除塵是冷卻單元維護的重點，技術人員不僅要及時清理防塵設備和防塵網(wǎng)的灰塵，還要對工作環(huán)境的空氣質(zhì)量進行檢測，如果工作環(huán)境的空氣質(zhì)量較差，就要縮短設備檢查與更換的時長與周期，保障冷卻系統(tǒng)的正常運作。

3.3 工作溫度維護

適宜的溫度是全固態(tài)中波廣播發(fā)射機正常運作的重要保障。技術人員在維護時，要重點考慮散熱與熱量問題，可以從以下三方面入手：第一，為了讓熱量能夠從功率放大器管中散發(fā)出來，可以適當提升功率放大器的輸出效率；第二，為了提升散熱器的散熱能力，可以盡可能減小散熱器與外殼之間的熱阻；第三，技術人員針對機器內(nèi)部零件密集區(qū)域，要定期進行防塵與除塵。

4 維護方案

4.1 落實有效的防護措施

有效的防護措施是確保全固態(tài)中波廣播發(fā)射機持久運行的重要基礎。技術人員應該做好相應的防護措施，以防止發(fā)射機在運作時出現(xiàn)故障。同時，應該確保發(fā)射機的工作環(huán)境干燥與清潔，并對工作環(huán)境進行定期清潔，避免外界環(huán)境對發(fā)射機運行產(chǎn)生干擾。在機房空調(diào)的選擇方面，應該選擇能夠匹配發(fā)射機功率的空調(diào)，將機房環(huán)境溫度控制在40 ℃以下。除此之外，還要定期檢查電源分布狀況及設備分布狀況，對機房內(nèi)的空間布局進行優(yōu)化，盡可能避免在發(fā)射機的周圍布置強電設備，防止信號受到強磁場的干擾。另外，還要在發(fā)射機的內(nèi)部安裝相應的電磁屏蔽設備，確保電線連接符合要求，做好電磁屏蔽設備的安裝工作。在維護時，維護人員要重點對天饋網(wǎng)與接地網(wǎng)系統(tǒng)的安全性與完整性進行檢驗，確保其符合相應的接地標準。在設備低頻接地時，多采用單點法進行接地，此時設備很容易受到低頻干擾。針對這一問題，可以利用低頻電路連接機殼，將噪聲干擾濾除。另外，還要落實相應的絕緣措施，防止靜電問題對設備結(jié)構產(chǎn)生干擾，增強設備的安全性[8]。

設備防護工作也同樣重要，發(fā)射機在運作時比較容易受到外電波動因素的影響。針對這一現(xiàn)象，工作人員要為設備設置專門的電源穩(wěn)壓器，及時調(diào)節(jié)輸入電壓，自動濾除外尖脈沖。為了避免輸入電壓出現(xiàn)較大的波動，確保設備各項指標保持平穩(wěn)，還要做好機房的防雷措施，雷電有可能會引發(fā)供電電源不穩(wěn)現(xiàn)象，因此要落實低壓配電箱的防雷設計，確保防雷設施處于正常運作狀態(tài)。放電球和避雷線圈不僅要接觸良好，還要保持合適的距離。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機大多采用電源補償方式進行優(yōu)化，為減少保護動作造成的尖脈沖，可以利用“電感+電容補償柜”進行控制。需要注意的是，全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的內(nèi)部元器件集成度相對較高，且其長期處于高電流低電壓的運行狀態(tài)，因此非常容易積灰。針對這一問題，工作人員要采用酒精結(jié)合棉線布料的形式，定期對發(fā)射機進行擦拭，并利用高壓氣泵和毛刷落實清灰工作，以保障全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的整體清潔。

4.2 制訂日常維護計劃

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機屬于機械電子設備，因此其有一定的使用年限。工作人員要根據(jù)設備的工作環(huán)境，對設備的工作狀態(tài)進行定期分析，以制訂科學合理的日常維護計劃，以達到延長設備使用壽命與降低設備使用故障率的效果。在制訂日常維護計劃時，需要從故障預防的角度出發(fā)，技術人員要對設備的運行狀態(tài)有一個全面的掌握，并及時對其運行狀態(tài)進行記錄，做好相關數(shù)據(jù)的分析工作。同時，要定期將設備的實際值與標準值進行比較，如果二者存在較大差距，那么說明設備可能存在故障，要對可能產(chǎn)生的故障進行預測，根據(jù)設備的運行狀態(tài)靈活調(diào)整維護的周期。

在開展日常維護工作的過程中，維護人員要對發(fā)射機控制面板指示燈與表頭指示燈的閃爍情況進行確認，在發(fā)現(xiàn)異常時第一時間采取相應的處理措施。除整體維護計劃以外，技術人員還要針對全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的關鍵部件制訂專門的維護計劃，具體來說，就是分析以往的維護資料，根據(jù)不同構件的不同特點，制訂相應的維護計劃。同時，還要做好備件的儲備工作，在設備出現(xiàn)故障時能夠及時進行更換。以功放元件的維護為例，在雷雨天氣后，功放元件經(jīng)常會出現(xiàn)功放盒指示燈失靈的現(xiàn)象，因此維護人員在雷雨天氣高發(fā)季節(jié)要對其進行定期維護，及時拆開后面板檢查保險絲是否存在接觸不良、熔斷問題，如存在問題就要及時更換新部件。

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的日常維護十分重要，因此應該確保計劃覆蓋的全面性，使日常維護計劃能夠貫穿全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的整個生命周期。在發(fā)射機工作運行前，要對設備系統(tǒng)進行檢查，確保每一部分狀態(tài)都正常后，才能投入使用。在發(fā)射機工作運行后，應該重點對風口溫度進行監(jiān)測，做好相應的記錄與檢測工作。當設備出現(xiàn)過熱問題時，及時對其進行處理；當發(fā)現(xiàn)異常時及時進行處理。在發(fā)射機結(jié)束運作后，也要做好相應的防塵除塵工作，并對其進行全面檢查。

在制訂日常維護計劃時，應該詳細地將維護內(nèi)容記錄在日常檢修維護表格中，重點對不同線路、不同部件的維護周期進行標記，使工作人員按照相關規(guī)程開展維護工作，并將維護情況記錄在表格的相應位置，避免在維護的過程中出現(xiàn)紕漏。

5 結(jié)語

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運行過程中容易受到外界因素的影響，只有定期進行維護，才能保障其運行正常。相關技術人員應該深入了解全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的運行原理，開展相應的故障分析工作，學習最新的維護技術，對現(xiàn)有的維護方案進行優(yōu)化，才能保障全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的正常運行，實現(xiàn)廣播行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。