摘要:DX發射機是美國哈里斯公司生產的全固態數字調幅中波發射機,它采用哈里斯公司專利的數字幅度調制技術:輸入的音頻信號經由模擬輸入板進行處理后,在A/D轉換器中轉換成12比特的數字字序列,這個數字字序列被稱謂“數字音頻”信號,由A/D轉換器輸出的“數字音頻”并行送入7塊調制編碼板,通過調制編碼器轉變為224個射頻功率放大器的開關控制信號,各射頻功率放大器的輸出在合成器中進行疊加。
關鍵詞:DX發射機調制
中圖分類號:TM6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0124-01
DX系列發射機針對數字調制通路中的關鍵信號測試點的電壓值,設置了多種形式的指示,通過這些指示提供的信息,我們可以基本掌握機器調制通路各個環節的工作狀態,可以快速判斷故障點,迅速處理故障。
下面針對我臺DX200發射機的兩例故障進行詳細探討。
1 故障一
故障現象:機器正常工作中,功率突然降低三分之一,監聽解調的音聲無失真。一分鐘后自動恢復,故障反復出現數次。
故障查找:(1)觀察數字節傳來音電平正常,故障前后無變化。
(2)對調制通路仔細排查,記錄如表1。
(3)根據以上指示,可以基本判斷出故障點應該在模擬輸入板。在功放單元音頻輸入板上的靈敏度可以用模擬輸入板上的音頻增益調整電位器進行調整,以便使在一個600歐姆上的-10dBm至+10dBm的音頻輸入信號可以產生100%的調幅,調整“音頻增益電阻”R54,以使調幅電平在調幅度監視儀上指示為100%。在機器運行時動態調整可以看功率表指示到200kW,可以在模擬輸入板測試到TP12端關鍵點波形不正常。
(4)在機器工作時直接看模擬輸入板,對R54作調整,當用無感螺絲刀觸碰音頻增益調整電位器R54時,故障馬上恢復,確定是此電位器接觸不良,停機后更換此電位器。
2 故障二
故障現象:機器正常工作中,功率突然降低三分之一,監聽解調的音聲有明顯的失真。一分鐘后自動恢復,故障反復出現數次。
故障查找:(1)觀察數字節傳來音電平正常,故障前后無變化。
(2)對調制通路仔細排查,記錄如表2。
(3)根據以上指示,可以基本判斷出模擬輸入板和AD轉換板工作正常,故障點應在AD轉換板之后的調制通路。
(4)對七塊調制編碼版進行了仔細排查,發現調制編碼版A28上,在故障時 DS11(B-電源正常)指示燈發光微弱(正常時應該發出明亮的綠光),測量TP12(B+穩壓電源)為0V,TP11(B-穩壓電源)為0V,說明B+和B-電源故障,造成此調制編碼板所控制的所有功放模塊都沒有開通工作,引致輸出功率降低,輸出包絡失真。
詳細測量了此板各個相關測試點電壓,與正常狀態比對:輕觸動S6開關后故障排除,確定為穩壓測試開關S6故障。
3 故障分析
調制編碼板是數字調幅發射機調制系統的關鍵環節,其主要作用是將來自A/D轉換器的12bit數字音頻信號轉換成220個大臺階和4個二進制射頻放大器的合通/關斷控制信號。而B+和B-電源正是直接驅動射頻功放模塊開通的核心能源。
射頻功放模塊工作在D類開關放大狀態,以接近90%的高效率工作,B+和B-電源是每個射頻功放模塊安全,穩定的工作的重要保證。B-電源輸出電壓是受音頻調制的,隨音頻信號的動態變化,以使得功放模塊在不同的調幅度下取得最佳的開關性能。B+和B-電源故障是機器的一類故障,一旦出現此故障,機器馬上關機,故障處理好后才可以重新開機。
而此例故障出現時機器為什么沒有任何故障反應呢?
正常工作流程為:(1)待機狀態時:由發射機控制板送來的“發射機開機有效”信號為低電平,它使晶體管Q3截止,TP14變為高電平引起下列動作:晶體管Q4飽合導通,U42-2的基準電壓接地,B+無電壓輸出。模擬開關集成電路U44的9、10和11腳為高電平,三個模擬開關接通位置為:1和X接通,+5VB不再為保險絲故障使能電路提供電壓。Y1和Y接通,將B-穩壓器輸入端接地。Z1和Z接通,經由CR44和CR45將B+/B-故障傳感比較器的(+)輸入端置為高電平,使那些電路不能起作用。
(2)開機正常工作狀態時:“發射機開機有效”信號為高電平,晶體管Q3飽和導通,Q4截止,B+電源供電正常。模擬開關X0和X;Y0和Y;Z0和Z接通,B-電源供電正常;電源故障檢測電路工作正常,持續對B+和B-電源進行跟蹤檢測。
(3)測試開關S6用于在待機狀態對B+/B-穩壓器進行故障檢測,待機時按下此按鈕,可以模擬一個發射機開機有效的高電平信號,模擬調制編碼板開機狀態,用以檢測此板B+/B-電源及電源故障檢測電路工作的健康狀況。
本故障原因正是此按鈕質量有問題,常閉接點處于接觸不良狀態,使得發射機正常工作時,“發射機開機有效”高電平信號開路,使得B+/B-電源沒有正常工作,同時使得模擬開關U44工作狀態異常,屏蔽掉了機器對B+/B-故障的檢測,A28調制編碼板相當于工作在“待機狀態”,使得機器沒有對此故障作出相應的響應。將此開關更換后故障排除。
4 故障整改措施
對所有點動開關進行動作檢查,更換動作遲滯的開關,并將其納入檢修關鍵點,定期檢查。對所有可調電位器進行檢查校核,更換性能劣化的元件,校準后的電位器,以火漆封固。
5 故障總結
(1)準確的理解數字調制原理才能在處理故障時思路清晰,判斷準確。
(2)熟練地運用機器提供的指示可以迅速判斷出故障點,縮短故障查找時間。
(3)上述故障在長期運行的風冷DX200發射機中較常見,風冷機各板卡長期處于較大振動的惡劣工作環境中,引起上述兩例故障的點動開關S6和可調電位器R54,振動應該是其功能劣化的主要原因,應該非常重視對機器此類元件的檢查維護力度。