地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)維護(hù)與檢修

尹明明

【摘要】地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行狀態(tài)對電視覆蓋范圍、信號效果的影響明顯，所以要科學(xué)檢修和維護(hù)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，保障信號發(fā)射的穩(wěn)定性。本文首先介紹地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的性能特點(diǎn)，并提出詳細(xì)的地面數(shù)字發(fā)射機(jī)的故障檢修措施，包括整機(jī)預(yù)防性維護(hù)、電源故障檢修、功放故障檢修、激勵器故障檢修、冷卻系統(tǒng)故障檢修和電源故障檢修，并提出數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的維護(hù)措施，全面保障數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行效益，以供參考。

【關(guān)鍵詞】地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)；維護(hù)；檢修

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.013

國家推廣地面數(shù)字無線覆蓋工程，相應(yīng)增加了發(fā)射機(jī)的數(shù)量，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行時，產(chǎn)生的故障問題非常多，對發(fā)射機(jī)傳輸速率、節(jié)目播放連續(xù)性、畫面流暢度的影響大。地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)每日運(yùn)行時間長，所以很難發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，增加了維護(hù)難度。如果不注重發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)，會影響發(fā)射機(jī)的電視信號傳輸。維護(hù)人員要提前預(yù)防設(shè)備問題，高度重視檢修維護(hù)工作。在日常值機(jī)中，技術(shù)人員要遵守機(jī)房操作規(guī)范，掌握數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的技術(shù)組成、運(yùn)行原理，確保技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，保證故障定位的準(zhǔn)確性，維護(hù)電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行效益。發(fā)射機(jī)維護(hù)工作的復(fù)雜，表現(xiàn)在維護(hù)時間、技術(shù)難度方面，比模擬電視發(fā)射機(jī)、數(shù)字發(fā)射機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造更復(fù)雜，集成化水平更高，且發(fā)射機(jī)的日常運(yùn)行時間長，因此很難及時發(fā)現(xiàn)故障問題。技術(shù)維護(hù)人員應(yīng)結(jié)合工作需求，將發(fā)射機(jī)故障控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，以保證發(fā)射機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1. 地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的性能特點(diǎn)

地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，涉及到耦合器、功率合成器、功率放大器、激勵器等。首先，數(shù)字信號進(jìn)入到激勵器內(nèi)部，利用激勵器的內(nèi)部調(diào)制，轉(zhuǎn)化為模擬射頻信號。之后進(jìn)入到功率分配器內(nèi)，輸入功率放大單元，達(dá)到額定功率要求后，送入到定向耦合器內(nèi)，通過天饋系統(tǒng)發(fā)射信號。

1.1 抗干擾性強(qiáng)，畫面質(zhì)量高

數(shù)字電視行業(yè)的快速發(fā)展，相應(yīng)提升了數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)的成熟度。發(fā)射機(jī)的工作波段精度高，通常超過分米標(biāo)準(zhǔn)，因此自然環(huán)境不會干擾發(fā)射機(jī)運(yùn)行，能夠保障電視機(jī)、天線設(shè)備的運(yùn)行。發(fā)射機(jī)利用功率系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)傳輸功能，以電源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)為重點(diǎn)，利用功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。發(fā)射機(jī)運(yùn)行時，具備較高的穩(wěn)定性、抗干擾能力，可以提升畫面質(zhì)量。

1.2 自動化程度高

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展下，發(fā)射機(jī)系統(tǒng)完成數(shù)字信息轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)字轉(zhuǎn)化流程穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)自動化控制，所以系統(tǒng)的數(shù)字化水平、設(shè)備的監(jiān)控水平高，可以及時捕捉危險(xiǎn)信號，快速定位故障位置。遠(yuǎn)程操控設(shè)備時，可使用自動化技術(shù)完成。發(fā)射機(jī)可以提升系統(tǒng)的自動化水平，所以運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)。

1.3 覆蓋面積廣

發(fā)射機(jī)的覆蓋能力較強(qiáng)，一個頻道可以接收多個節(jié)目傳輸，為受眾觀看電視節(jié)目提供便利性。持續(xù)擴(kuò)大發(fā)射機(jī)的覆蓋范圍，能夠提升廣電機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益，促進(jìn)數(shù)字發(fā)射機(jī)的發(fā)展。

1.4 適配度高度，能耗低

數(shù)字發(fā)射機(jī)具備明顯的增益效果，可以提供檢測功能。遠(yuǎn)程控制時，具備較高的穩(wěn)定性，不僅操作簡單，還能發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的影響因素，幫助技術(shù)人員提出科學(xué)處理對策。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行時，通過大屏幕顯示出數(shù)據(jù)信息，技術(shù)人員通過觀察屏幕數(shù)據(jù)，能夠分析發(fā)射機(jī)的運(yùn)行情況。發(fā)射機(jī)的內(nèi)部合成器功耗小，能夠監(jiān)控計(jì)算機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)射機(jī)內(nèi)部配置多類型調(diào)配器，能夠把控工作單元的運(yùn)行狀態(tài)，所以發(fā)射機(jī)具備較高的適配度。針對能耗問題，發(fā)射機(jī)的日常運(yùn)行能耗低，所以電視臺的成本支出少。

2. 地面數(shù)字發(fā)射機(jī)的故障檢修措施

發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行時，信號源輸入碼流信息進(jìn)入激勵器內(nèi)，利用信道編碼、調(diào)制、放大單元，可以形成標(biāo)準(zhǔn)射頻信號。利用功率分配器，輸入到末級放大器內(nèi)。功率合成器進(jìn)行合成處理后，經(jīng)過濾波器、耦合器，通過天饋系統(tǒng)發(fā)出。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)故障，以功放故障、電源故障、激勵器故障為主。

2.1 整機(jī)預(yù)防性維護(hù)

第一，落實(shí)經(jīng)濟(jì)性、安全性的播出原則，做好主動預(yù)防工作。針對操作頻繁元件、易損元件、大電流元件，要縮短檢修與維護(hù)周期。

第二，檢查和維護(hù)：通過不同周期的檢查計(jì)劃，維護(hù)大電流器件，比如阻流圈、濾波器、功放管。當(dāng)發(fā)現(xiàn)元器件存在故障隱患時，必須及時更換新部件，以免引發(fā)較大的事故問題。

第三，科學(xué)維護(hù)連接件、大電流插件。如果連接件接觸不良，就會產(chǎn)生高溫、發(fā)熱問題，還會出現(xiàn)信號干擾、拉弧問題，導(dǎo)致元器件的損傷嚴(yán)重。

2.2 發(fā)射機(jī)電源故障檢修

電源劃分為內(nèi)部、外部兩種。其中，外部電源故障包括過壓、單相短路、缺項(xiàng)、中線開路問題。外部供電、柴油發(fā)電機(jī)的供電回路，優(yōu)化配置穩(wěn)壓電源，從而提升發(fā)射機(jī)電的共有穩(wěn)定性。外部電源故障，利用電力測試儀表測試供電節(jié)點(diǎn)，確定故障類型，之后與供電部門溝通相關(guān)問題。在處理內(nèi)部故障問題時，重點(diǎn)是診斷內(nèi)部線路連接異常，通過萬能表監(jiān)測外部電壓、電流，故障集中為電子元件損傷、線路短路、穩(wěn)壓電源模塊損壞等。

2.3 發(fā)射機(jī)功放故障檢修

在發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)射機(jī)功放是重要組成。在前級電路中，調(diào)制射頻信號功率小，放大處理后獲取射頻功率，饋送至天線并產(chǎn)生輻射效應(yīng)。

第一，明確功放的運(yùn)行狀態(tài)，觀察監(jiān)測模塊的故障類型。針對功放電源故障，注重檢查功放電源的插拔連接狀態(tài)，或者更換功放電源。

第二，功放模塊故障，包括過激勵、過溫、過載問題。過溫告警，多是由于風(fēng)冷系統(tǒng)故障所致，要對風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)機(jī)散熱效果進(jìn)行檢查，比如抽風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)道阻塞問題等。過載告警，為射頻線路連接不良、功放輸出端不匹配所致，此時要對天線駐波比、吸收負(fù)載、硬饋連接進(jìn)行檢查。過激勵告警，多為激勵器信號輸入過多所致，要對分配器運(yùn)行狀態(tài)、激勵器功率進(jìn)行檢查，可以更換分配器、連接線，降低激勵器的功率。除了上述故障以外，功放晶體管損傷為常見故障。晶體管運(yùn)行時間比較長，會出現(xiàn)擊穿、短路故障，所以要及時更換功放器。完成更換之后，優(yōu)化調(diào)整靜態(tài)工作參數(shù)，輸入阻抗匹配。此外，檢修人員還要檢查功放器的型號參數(shù)，密切觀察信號參數(shù)、非線性區(qū)域的距離，詳細(xì)檢查芯片，及時處理芯片存在的問題，提升功放器的運(yùn)行質(zhì)量。通過長期檢修經(jīng)驗(yàn)可知，發(fā)射機(jī)的運(yùn)行溫度較高時，功放器進(jìn)入到保護(hù)狀態(tài)，此時激勵器、功放器會發(fā)出告警蜂鳴聲。功放器的環(huán)境要求高，容易受到灰塵、溫度、濕度的影響。為了降低發(fā)射機(jī)的運(yùn)行故障率，要做好機(jī)房內(nèi)部的環(huán)境與溫度的管控。為了獲得運(yùn)行效益，要將排風(fēng)扇、空調(diào)裝置設(shè)置在機(jī)房內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)降溫效果。在運(yùn)行過程中，還要注重機(jī)房溫度的監(jiān)控，按照不同溫度，決定是否開啟排風(fēng)扇、空調(diào)裝置。注重機(jī)房內(nèi)部的清潔度，由專人負(fù)責(zé)清潔機(jī)房。

2.4 發(fā)射機(jī)激勵器故障檢修

由于數(shù)字激勵器的精密度高，檢修難度大，所以數(shù)字發(fā)射機(jī)多采用雙激勵器。激勵器故障，表現(xiàn)為輸出功率不穩(wěn)定、輸出功率為零情況。電視播出畫面，呈現(xiàn)為無信號、馬賽克方式。在檢修操作中，利用屏幕普分析儀，檢查信號調(diào)制度、失真情況。檢查和對比激勵器的初始參數(shù)，確定具體的故障位置，優(yōu)化調(diào)整阻抗，更換零部件。如果故障的檢修難度較大，則要聯(lián)系廠家處理。應(yīng)急處理激勵器故障時，需要及時切換備用激勵器。

2.5 冷卻系統(tǒng)故障檢修

數(shù)字發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中，冷卻系統(tǒng)的故障風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高。如果冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障問題，則會降低發(fā)射機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。受到系統(tǒng)、灰塵等影響時，會增加冷卻系統(tǒng)的故障率，很難發(fā)揮出降溫作用。發(fā)射機(jī)運(yùn)行期間的熱量散失不及時，也會影響發(fā)射機(jī)的運(yùn)行效益。檢修人員在檢修冷卻系統(tǒng)時，必須在正常狀態(tài)下檢修，改善發(fā)射機(jī)運(yùn)行環(huán)境，使運(yùn)行環(huán)境溫度降低，可采用物理降溫法，科學(xué)防范冷卻系統(tǒng)的故障問題。

2.6 電源故障檢修

第一，供電系統(tǒng)檢修。針對正常供配電系統(tǒng)，要編制不同周期的檢修方案，嚴(yán)禁使設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。遵循操作規(guī)定開展電氣操作任務(wù)，確保電氣設(shè)備的運(yùn)行效益。準(zhǔn)備好各項(xiàng)檢修器材、工具，保障供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。為了確保數(shù)字發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行，值班人員必須關(guān)注供電系統(tǒng)的安全問題，為其提供不間斷電力保障。針對重點(diǎn)設(shè)備、重點(diǎn)部位，應(yīng)當(dāng)采用不間斷電源模式，從而處理供電問題，維護(hù)電源的安全性。

第二，不間斷電源的故障處理。不間斷電源的常見故障，即市電有電時，不間斷電源出現(xiàn)斷電告警。通過分析可知，該類故障的成因如下：其一，市電輸入空氣開關(guān)跳閘。其二，市電輸入電壓不穩(wěn)定。其三，不間斷電源的輸入空氣開關(guān)損壞。其四，不間斷電源檢測到市電電路故障。針對上述故障問題，要采取科學(xué)處理對策：全面檢查輸入空氣開關(guān)，當(dāng)市電電壓不穩(wěn)定，則要啟動發(fā)電機(jī)，通過發(fā)電機(jī)供電。及時更換熔斷保險(xiǎn)絲、損壞空氣開關(guān)，檢查不間斷電源對市電的檢測回路。

3. 地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)維護(hù)

3.1 日常維護(hù)措施

數(shù)字發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)簡單，然而維護(hù)質(zhì)量對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的影響大，工作人員要關(guān)注數(shù)字發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)，保障發(fā)射機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。通常情況下，數(shù)字發(fā)射機(jī)初期異常比較少，所以運(yùn)行質(zhì)量高，但是維護(hù)人員也要做好日常維護(hù)工作，落實(shí)規(guī)范要求，科學(xué)維護(hù)發(fā)射機(jī)，減少運(yùn)行過程的故障問題。開展日常維護(hù)工作時，注重檢查天線裝置，準(zhǔn)確傳輸信號，避免碰撞天線。數(shù)字發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)脆弱，使用過程的細(xì)節(jié)問題較多，盡管不會影響發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行，但是隨著日益積累，問題會危害發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行效果。維護(hù)人員利用日常維護(hù)措施，可以使發(fā)射機(jī)故障率降低，所以要加大日常清潔力度。派遣專人清潔發(fā)射機(jī)的內(nèi)部，提供良好的運(yùn)行條件。定期檢測發(fā)射機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對比分析相鄰兩次的檢測結(jié)果。深入分析發(fā)射機(jī)的電流、電壓指標(biāo)變化，及時向管理人員上報(bào)異常問題，做好斷電檢修工作。雷雨天氣下，發(fā)射機(jī)天線接口會進(jìn)水，維護(hù)人員要及時檢查發(fā)射機(jī)的天線接口，確保接口的完好性、干燥度。

3.2 功放單元的維護(hù)

數(shù)字發(fā)射機(jī)末級功放，涉及到四個功放單元。單一功放插件，則由一個前級推動、三個功放模塊組成，總輸出功率為300W，增益差為0.5dB，相位差比較小。四個功放單元具備互換性，可以保證整機(jī)的合成率。

一個功放單元對應(yīng)一組開關(guān)電源，常規(guī)維護(hù)只需記錄顯示屏的電流、電壓數(shù)據(jù)，并對功放單元的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷。當(dāng)開關(guān)電源的電流值顯示過小、過大情況時，則表明對應(yīng)功放單元存在故障，只需拆卸故障功放單元即可。如果要對功放單元實(shí)行加電檢查，則要將50Ω負(fù)載接在RF功率輸出端口，通過萬用表測量功放模塊的柵極靜態(tài)偏壓。當(dāng)提示偏差情況時，則表明模塊場效應(yīng)管損壞。當(dāng)單個場效應(yīng)管損壞時，就會降低整個功放的輸出功率，加劇其他元器件損壞。技術(shù)人員檢修時，由于受到其他因素影響，很難及時更換元器件，所以要采用降低傳輸功率的方式，持續(xù)降低電流值，進(jìn)一步減少功放元件的損耗，從而對其他元件起到保護(hù)作用。

3.3 分配器與合成器的維護(hù)

分析激勵器的激勵信號可知，應(yīng)當(dāng)進(jìn)入分配器分配功率，之后將信號傳輸至四路功放單元，從而放大功率。輸出信號經(jīng)過合成器合成，輸出整機(jī)功率。為了確保四路信號分配、合成的功率平衡性，應(yīng)當(dāng)將調(diào)相電路設(shè)置在分配器、合成器內(nèi)，補(bǔ)償放大電路離散性不平衡問題。

在維護(hù)分配器、檢查器時，應(yīng)當(dāng)將50Ω負(fù)載接在輸出天饋線端口，之后通過網(wǎng)絡(luò)分析儀，將RF測試信號送入到測試端口內(nèi)，通過直通端口、耦合端口、隔離端口輸出。耦合端口、直通端口的數(shù)值相等，確保各端口的駐波系數(shù)良好，反射損耗低于-25dB。

4. 數(shù)字電視發(fā)射機(jī)故障檢修的注意事項(xiàng)

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)故障檢修，會直接影響裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。檢修人員要合理控制發(fā)射機(jī)的溫度，將濾波器溫度控制在50℃。檢修操作時，注重檢查天饋管的干燥度，以免天饋線斷裂。定期檢測發(fā)射機(jī)的風(fēng)機(jī)吹風(fēng)量，合理調(diào)整吹風(fēng)量。定期檢測線路電壓，確保電壓處于正常范圍內(nèi)，防止由于電壓不穩(wěn)定所致的發(fā)射機(jī)故障。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的輸出功率，應(yīng)當(dāng)控制在ACC調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)。當(dāng)發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率出現(xiàn)問題時，則要及時調(diào)節(jié)發(fā)射頻段。數(shù)字發(fā)射機(jī)的運(yùn)行年限為6年，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，及時更換數(shù)字發(fā)射機(jī)。數(shù)字發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)無法正常開機(jī)的問題，檢修人員首先要檢修供電系統(tǒng)，之后檢修風(fēng)接點(diǎn)，深入探究故障產(chǎn)生的原因，確保數(shù)字發(fā)射機(jī)運(yùn)行正常化。

5. 結(jié)束語

數(shù)字電視為新型傳播媒介，應(yīng)用途徑廣，具備較高的信號質(zhì)量，畫面清晰度高，因此獲得受眾的喜愛。數(shù)字電視的播放質(zhì)量，會受到數(shù)字發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的影響，所以必須分析數(shù)字發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)，了解發(fā)射機(jī)運(yùn)行的故障問題，深入探究故障產(chǎn)生的原因，結(jié)合發(fā)射機(jī)的實(shí)際情況，制定科學(xué)的檢修與維護(hù)策略，維護(hù)發(fā)射機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保廣電節(jié)目的播出質(zhì)量與安全。

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