淺析Harris調頻廣播發射機常見故障

范小翠（河南省新聞出版廣電局102臺,鄭州　450003）

淺析Harris調頻廣播發射機常見故障

范小翠
（河南省新聞出版廣電局102臺,鄭州450003）

摘要：本文以我臺現用Harris(哈里斯)Platinum(鉑牌)Z10全固態調頻廣播發射機為例簡單介紹了Harris調頻廣播發射機的原理結構和Harris調頻廣播發射機的特點，著重對實際工作中發射機的故障判斷及處理方法進行了詳細論述。

關鍵詞：Harris調頻發射機；激勵器；發射機故障

0　引言

HarrisDIGIT激勵器作為世界第一臺全數字FM激勵器，可接受AES（美國電子協會）、EBU（歐洲廣播聯盟）標準的數字音頻協議，而且可以完全在數字范疇內產生（16bit數字音頻質量比其它類型的FM發射機）更低噪聲及更小失真的全調制RF（射頻）載波。Harris Z10CD整機設計概念是正Z軸三維電子設計，在各部件之間建立了最高效的信號路徑，使整個發射機的功率放大器分割成盡可能小的模塊，還引入熱插拔概念，方便更換和維護。我臺現用Harris（哈里斯）Platinum(鉑牌)Z10全固態調頻廣播發射機,分別承擔著中央一套、河南臺多套調頻廣播節目的發射任務，所以該發射機的運行非常重要，在此淺談一下該發射機常見故障的分析與處理經驗。

1　Harris　Z10CD調頻廣播發射機的技術特點

（1）輸出功率范圍大：2.5-10kW，最高11kW（駐波比小于1.1）。

（2）IPA（中間功率放大器）采用主備份自動切換，消除了單故障停播的發生。

（3）基于微處理器的控制器擁有先進的控制、故障診斷及顯示功能，內置邏輯控制功能以及DIGIT激勵器和IPA（中間功率放大器）的主備切換命令。

（4）RF（射頻）功率放大器模塊可熱插拔，使發射機在不停機狀態下進行維護，更換模塊（僅只是降功率）。

（5）寬帶設計免除了從87MHz到108MHz之間的調節（可用于N+1備份），使用簡單的開關設置可在5分鐘內手動完成頻率設置，選用外置控制器可在0.5秒內完成頻率設置。

（6）快速啟動設計，可以在開啟命令發出后的5秒鐘內實現滿功率輸出。

（7）多方位的風冷設計，既采用內部風機冷卻，也使用外部的風冷系統。

（8）發射機配置有30dB的定向耦合器RF取樣接口，可提供精確的技術指標測量。

2　Harris調頻發射機常見故障分析與處理

2.1發射機電源缺相故障

（1）故障現象。發射機不斷重啟，故障顯示PS#_PHS_LS。

（2）故障分析與處理。當存在缺相時發射機暫停工作20s，然后重新啟動，如果缺相沒有消除，發射機會不斷重啟。對于所有的三相電源發射機來說，檢測的依據是工作于直流電壓的數字信號處理帶通濾波器輸出中的100-120Hz的電平，這個直流電壓是從每個電源Y形繞制的次級線圈中取樣得到的，電平過大會被認為是變壓器基本故障或者線路故障。缺相會附帶引起幾種其它的故障提示，如PAC#_ VOLTS,IPA_LOW,EXC#_AFC,這是元器件檢測到缺相時同步產生的。出現這種故障時，需檢查變壓器和供電線路。

2.2激勵器保護故障

（1）故障現象。發射機不斷重啟，故障顯示EXC1_FAULT。

（2）故障分析與處理。這是個激勵器總體故障提示，包括兩種情況：

1）駐波比過大、功率放大器模塊過熱。當散熱片溫度達到80℃時，激勵器的前面板TEMPERATURE指示燈亮，激勵器開始降低輸出功率，若激勵器功率過低，則延時10s后，切換至備份激勵器。

2）激勵器內部溫度過高。激勵器內部結構緊湊，元器件發熱量比較大，冷卻風扇出現故障會使激勵器內部溫度快速升高，導致激勵器自我保護，發射機關機，當溫度降低時又重啟。更換故障風扇便可排除此故障。

2.3電源故障

（1）故障現象。發射機故障告警指示燈亮，故障顯示為PS#_ TAP#。

（2）故障分析與處理。此故障有三種情況：

1）電源抽頭故障。Z10CD發射機有兩個電源控制器，每個電源控制器可相互獨立地控制4個電源中的2個。此故障多為外電波動導致相應抽頭的功率放大器電源保險絲或者SCR（可控硅）斷路引起。如果一個電源抽頭被檢測到有故障，電源控制器將自動把可用的下一個抽頭接上，首先選擇較低電壓的抽頭，其次選擇較高電壓的抽頭，如果所有電壓抽頭都出現故障，則故障顯示為“PS#_JUMP”，該電源會被關閉。一個電源因故障而關閉，其它電源仍能照常運作，發射機只是降低輸出功率。處理電源抽頭故障時，要打開面板，松開電源線，拖出電源箱，用萬用表檢查SCR和保險管是否已經損壞，如損壞必須要更換，然后上機重試。

2）電源單元框架接地不良。檢查電源接地是否良好。

2.4功率放大器過流或過溫故障

（1）故障現象。發射機故障告警燈亮，故障提示為A（B、C、D）#_OC或A（B、C、D）#_OT。

（2）故障分析與處理。

1）功率放大器的電流超出14.5A時,PA（功放）控制器將屏蔽有故障的功放，故障提示為A（B、C、D）#_OC。

2）功率放大器的溫度超過80℃時，故障提示為A（B、C、D）#_OT。如果溫度達到100℃，PA（功率放大器）控制器會將有問題的功放斷開。一個功率放大器模塊出現故障，發射機通過自動程序控制，自動增加激勵，以接近滿功率運行；兩個功率放大器模塊出現故障，輸出功率仍能達到70%。

出現功率放大器過流或者過溫故障時，要更換或調換功率放大器模塊，以判斷故障原因。發射機的16個PA（功率放大器）模塊和2 個IPA（中間功率放大器）模塊都是相同的，可以互相調換。

2.5低空氣流量故障

（1）故障現象：發射機故障指示燈亮，故障提示為LOW_AIR。

（2）故障分析與處理。引起低空氣流量故障的原因主要有：

1）空氣過濾器堵塞。及時清理空氣過濾器及其出口的灰塵和熱敏電阻上的灰塵。注意不要移動熱敏電阻的位置，微小的移動就會引起空氣流量的改變。

2）中間功率放大器組件上有灰塵和污垢。流入熱敏電阻的氣流也會從中功放流過，任何一點灰塵污垢都可能引起空氣流量降低。檢修時要注意清理中間功率放大器各個組件。

3）熱敏電阻上的橡膠環松動、損壞或者脫落，會導致流經熱敏電阻的氣流受到影響。

4）提供動力的蓋子松動會引起流經熱敏電阻的氣流不足或者降低空氣流量。

5）排氣裝置堵塞會引起內部壓力增大以及流經熱敏電阻的氣流減少。

6）風扇發動機的電壓不足。檢查變壓器工作是否正常及風扇與主要動力源組件的連接是否堅固。

7）發射機已經開始運轉但風機沒有啟動。檢查風扇的保險絲F1和F2是否正常。

8）中間功率放大器背面板上的電纜松動。

9）可能存在的松動連接和A20、A10過濾板出現故障。檢查J1 和J2之間的連接，檢查電纜線W107和W7之間的連接，確保正常。

10）電纜線W7沒有固定在顯示器背面板上。

11）主控制面板沒有固定。

12）熱敏電阻阻值發生變化。檢查熱敏電阻，在環境溫度下（25℃）熱敏電阻值為10KΩ。熱敏電阻位置偏移。調整熱敏電阻的位置使其正確對準氣流。

調節空氣流量方法：將發射機關閉，移開中間功率放大器和被固定的黑色橡膠環，使用牙簽或小刀片調整熱敏電阻的位置，注意將熱敏電阻固定在橡膠環的中間，位置不準確將會導致空氣流量讀數過高。重新安裝好中間功率放大器，然后開啟發射機，記錄空氣流量讀數。重復這樣的操作直到風扇高速運轉時的氣流讀數為100%。返回顯示面板，將風扇的速度設為自動。

2.6中間功率放大器模塊故障

（1）故障現象。發射機故障指示燈亮，故障提示為IPA_AB_TW。

（2）故障分析與處理。風機高風速工作，表明中間功率放大器溫度超過85℃。

處理辦法：拆下相對應的模塊，打開側面印制電路板，敷上散熱硅膠后恢復，開機30分鐘內顯示正常，溫度穩定，故障即排除。

2.7隔離板故障

（1）故障現象。發射機告警指示燈亮、故障顯示A（B、C、D）#_ISO。

（2）故障分析與處理。每個Z平面有一個相關聯的隔離板，隔離板包括兩個4路Wilkinson合成器的RF斷路開關和2路Wilkinson合成器的隔離電阻，4路合成器的隔離電阻R1-R8都為50Ω∕75W。當所有的功率放大器模塊都正常工作時，這些電阻幾乎不消耗功率；當一個功率放大器模塊發生故障時，這個功率放大器模塊的功率大約一半將由隔離電阻吸收。此隔離電阻將維持故障功率放大器模塊的不平衡約20秒鐘，因此當一個功率放大器模塊發生故障時，隔離電阻將開始升溫，貼近隔離電阻的熱敏電阻RT1-RT8檢測到溫度上升，其輸出送至功率放大器控制板，功率放大器控制板觸發隔離板上的RF斷路開關，切斷這個功率放大器單元的射頻輸出。RF開關同時切斷隔離電阻的接地點。從4路合成點到接地點之間的長度為1∕4波長，所以它相當于開路，對電路幾乎沒有影響，整個Z平面在駐波比很小的情況下工作在額定功率范圍內。如果隔離電阻的溫度超過135℃，發射機功率跌落，以減少隔離電阻溫度。如果超過150℃，發射機關機，防止隔離電阻被燒壞。更換隔離板后，故障即排除。

3　結語

Harris調頻發射機多功能、高效率、高穩定性，一直在廣播發射方面起著重要的作用。本文簡單介紹了Harris調頻廣播發射機的原理結構和Harris調頻廣播發射機的特點，著重對實際工作中發射機的故障判斷及處理方法進行了詳細論述，以供參考。

參考文獻：

[1]高曉嵐.哈里斯10kW調頻發射機構成及檢修實例[J].科技創新與應用,2015(15).

[2]王利琴.哈里斯10kW調頻發射機故障分析及檢修[J].電子技術與軟件工程,2013(22).

[3]吳紹廣.淺談哈里斯Z10CD調頻廣播發射機的性能[J].科技風,2013(11).