淺析Harris調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)常見(jiàn)故障

范小翠（河南省新聞出版廣電局102臺(tái),鄭州　450003）

淺析Harris調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)常見(jiàn)故障

范小翠
（河南省新聞出版廣電局102臺(tái),鄭州450003）

摘要：本文以我臺(tái)現(xiàn)用Harris(哈里斯)Platinum(鉑牌)Z10全固態(tài)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)為例簡(jiǎn)單介紹了Harris調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的原理結(jié)構(gòu)和Harris調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)，著重對(duì)實(shí)際工作中發(fā)射機(jī)的故障判斷及處理方法進(jìn)行了詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：Harris調(diào)頻發(fā)射機(jī)；激勵(lì)器；發(fā)射機(jī)故障

0　引言

HarrisDIGIT激勵(lì)器作為世界第一臺(tái)全數(shù)字FM激勵(lì)器，可接受AES（美國(guó)電子協(xié)會(huì)）、EBU（歐洲廣播聯(lián)盟）標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻協(xié)議，而且可以完全在數(shù)字范疇內(nèi)產(chǎn)生（16bit數(shù)字音頻質(zhì)量比其它類型的FM發(fā)射機(jī)）更低噪聲及更小失真的全調(diào)制RF（射頻）載波。Harris Z10CD整機(jī)設(shè)計(jì)概念是正Z軸三維電子設(shè)計(jì)，在各部件之間建立了最高效的信號(hào)路徑，使整個(gè)發(fā)射機(jī)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(hù)。我臺(tái)現(xiàn)用Harris（哈里斯）Platinum(鉑牌)Z10全固態(tài)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī),分別承擔(dān)著中央一套、河南臺(tái)多套調(diào)頻廣播節(jié)目的發(fā)射任務(wù)，所以該發(fā)射機(jī)的運(yùn)行非常重要，在此淺談一下該發(fā)射機(jī)常見(jiàn)故障的分析與處理經(jīng)驗(yàn)。

1　Harris　Z10CD調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

（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(dòng)切換，消除了單故障停播的發(fā)生。

（3）基于微處理器的控制器擁有先進(jìn)的控制、故障診斷及顯示功能，內(nèi)置邏輯控制功能以及DIGIT激勵(lì)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(fā)射機(jī)在不停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行維護(hù)，更換模塊（僅只是降功率）。

（5）寬帶設(shè)計(jì)免除了從87MHz到108MHz之間的調(diào)節(jié)（可用于N+1備份），使用簡(jiǎn)單的開關(guān)設(shè)置可在5分鐘內(nèi)手動(dòng)完成頻率設(shè)置，選用外置控制器可在0.5秒內(nèi)完成頻率設(shè)置。

（6）快速啟動(dòng)設(shè)計(jì)，可以在開啟命令發(fā)出后的5秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)滿功率輸出。

（7）多方位的風(fēng)冷設(shè)計(jì)，既采用內(nèi)部風(fēng)機(jī)冷卻，也使用外部的風(fēng)冷系統(tǒng)。

（8）發(fā)射機(jī)配置有30dB的定向耦合器RF取樣接口，可提供精確的技術(shù)指標(biāo)測(cè)量。

2　Harris調(diào)頻發(fā)射機(jī)常見(jiàn)故障分析與處理

2.1發(fā)射機(jī)電源缺相故障

（1）故障現(xiàn)象。發(fā)射機(jī)不斷重啟，故障顯示PS#_PHS_LS。

（2）故障分析與處理。當(dāng)存在缺相時(shí)發(fā)射機(jī)暫停工作20s，然后重新啟動(dòng)，如果缺相沒(méi)有消除，發(fā)射機(jī)會(huì)不斷重啟。對(duì)于所有的三相電源發(fā)射機(jī)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)的依據(jù)是工作于直流電壓的數(shù)字信號(hào)處理帶通濾波器輸出中的100-120Hz的電平，這個(gè)直流電壓是從每個(gè)電源Y形繞制的次級(jí)線圈中取樣得到的，電平過(guò)大會(huì)被認(rèn)為是變壓器基本故障或者線路故障。缺相會(huì)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(cè)到缺相時(shí)同步產(chǎn)生的。出現(xiàn)這種故障時(shí)，需檢查變壓器和供電線路。

2.2激勵(lì)器保護(hù)故障

（1）故障現(xiàn)象。發(fā)射機(jī)不斷重啟，故障顯示EXC1_FAULT。

（2）故障分析與處理。這是個(gè)激勵(lì)器總體故障提示，包括兩種情況：

1）駐波比過(guò)大、功率放大器模塊過(guò)熱。當(dāng)散熱片溫度達(dá)到80℃時(shí)，激勵(lì)器的前面板TEMPERATURE指示燈亮，激勵(lì)器開始降低輸出功率，若激勵(lì)器功率過(guò)低，則延時(shí)10s后，切換至備份激勵(lì)器。

2）激勵(lì)器內(nèi)部溫度過(guò)高。激勵(lì)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，元器件發(fā)熱量比較大，冷卻風(fēng)扇出現(xiàn)故障會(huì)使激勵(lì)器內(nèi)部溫度快速升高，導(dǎo)致激勵(lì)器自我保護(hù)，發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，當(dāng)溫度降低時(shí)又重啟。更換故障風(fēng)扇便可排除此故障。

2.3電源故障

（1）故障現(xiàn)象。發(fā)射機(jī)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(fā)射機(jī)有兩個(gè)電源控制器，每個(gè)電源控制器可相互獨(dú)立地控制4個(gè)電源中的2個(gè)。此故障多為外電波動(dòng)導(dǎo)致相應(yīng)抽頭的功率放大器電源保險(xiǎn)絲或者SCR（可控硅）斷路引起。如果一個(gè)電源抽頭被檢測(cè)到有故障，電源控制器將自動(dòng)把可用的下一個(gè)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(xiàn)故障，則故障顯示為“PS#_JUMP”，該電源會(huì)被關(guān)閉。一個(gè)電源因故障而關(guān)閉，其它電源仍能照常運(yùn)作，發(fā)射機(jī)只是降低輸出功率。處理電源抽頭故障時(shí)，要打開面板，松開電源線，拖出電源箱，用萬(wàn)用表檢查SCR和保險(xiǎn)管是否已經(jīng)損壞，如損壞必須要更換，然后上機(jī)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(guò)流或過(guò)溫故障

（1）故障現(xiàn)象。發(fā)射機(jī)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(shí),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(guò)80℃時(shí)，故障提示為A（B、C、D）#_OT。如果溫度達(dá)到100℃，PA（功率放大器）控制器會(huì)將有問(wèn)題的功放斷開。一個(gè)功率放大器模塊出現(xiàn)故障，發(fā)射機(jī)通過(guò)自動(dòng)程序控制，自動(dòng)增加激勵(lì)，以接近滿功率運(yùn)行；兩個(gè)功率放大器模塊出現(xiàn)故障，輸出功率仍能達(dá)到70%。

出現(xiàn)功率放大器過(guò)流或者過(guò)溫故障時(shí)，要更換或調(diào)換功率放大器模塊，以判斷故障原因。發(fā)射機(jī)的16個(gè)PA（功率放大器）模塊和2 個(gè)IPA（中間功率放大器）模塊都是相同的，可以互相調(diào)換。

2.5低空氣流量故障

（1）故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)故障指示燈亮，故障提示為L(zhǎng)OW_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(guò)濾器堵塞。及時(shí)清理空氣過(guò)濾器及其出口的灰塵和熱敏電阻上的灰塵。注意不要移動(dòng)熱敏電阻的位置，微小的移動(dòng)就會(huì)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(huì)從中功放流過(guò)，任何一點(diǎn)灰塵污垢都可能引起空氣流量降低。檢修時(shí)要注意清理中間功率放大器各個(gè)組件。

3）熱敏電阻上的橡膠環(huán)松動(dòng)、損壞或者脫落，會(huì)導(dǎo)致流經(jīng)熱敏電阻的氣流受到影響。

4）提供動(dòng)力的蓋子松動(dòng)會(huì)引起流經(jīng)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(huì)引起內(nèi)部壓力增大以及流經(jīng)熱敏電阻的氣流減少。

6）風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的電壓不足。檢查變壓器工作是否正常及風(fēng)扇與主要?jiǎng)恿υ唇M件的連接是否堅(jiān)固。

7）發(fā)射機(jī)已經(jīng)開始運(yùn)轉(zhuǎn)但風(fēng)機(jī)沒(méi)有啟動(dòng)。檢查風(fēng)扇的保險(xiǎn)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(dòng)。

9）可能存在的松動(dòng)連接和A20、A10過(guò)濾板出現(xiàn)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(méi)有固定在顯示器背面板上。

11）主控制面板沒(méi)有固定。

12）熱敏電阻阻值發(fā)生變化。檢查熱敏電阻，在環(huán)境溫度下（25℃）熱敏電阻值為10KΩ。熱敏電阻位置偏移。調(diào)整熱敏電阻的位置使其正確對(duì)準(zhǔn)氣流。

調(diào)節(jié)空氣流量方法：將發(fā)射機(jī)關(guān)閉，移開中間功率放大器和被固定的黑色橡膠環(huán)，使用牙簽或小刀片調(diào)整熱敏電阻的位置，注意將熱敏電阻固定在橡膠環(huán)的中間，位置不準(zhǔn)確將會(huì)導(dǎo)致空氣流量讀數(shù)過(guò)高。重新安裝好中間功率放大器，然后開啟發(fā)射機(jī)，記錄空氣流量讀數(shù)。重復(fù)這樣的操作直到風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的氣流讀數(shù)為100%。返回顯示面板，將風(fēng)扇的速度設(shè)為自動(dòng)。

2.6中間功率放大器模塊故障

（1）故障現(xiàn)象。發(fā)射機(jī)故障指示燈亮，故障提示為IPA_AB_TW。

（2）故障分析與處理。風(fēng)機(jī)高風(fēng)速工作，表明中間功率放大器溫度超過(guò)85℃。

處理辦法：拆下相對(duì)應(yīng)的模塊，打開側(cè)面印制電路板，敷上散熱硅膠后恢復(fù)，開機(jī)30分鐘內(nèi)顯示正常，溫度穩(wěn)定，故障即排除。

2.7隔離板故障

（1）故障現(xiàn)象。發(fā)射機(jī)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(gè)Z平面有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的隔離板，隔離板包括兩個(gè)4路Wilkinson合成器的RF斷路開關(guān)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(dāng)所有的功率放大器模塊都正常工作時(shí)，這些電阻幾乎不消耗功率；當(dāng)一個(gè)功率放大器模塊發(fā)生故障時(shí)，這個(gè)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(dāng)一個(gè)功率放大器模塊發(fā)生故障時(shí)，隔離電阻將開始升溫，貼近隔離電阻的熱敏電阻RT1-RT8檢測(cè)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(fā)隔離板上的RF斷路開關(guān)，切斷這個(gè)功率放大器單元的射頻輸出。RF開關(guān)同時(shí)切斷隔離電阻的接地點(diǎn)。從4路合成點(diǎn)到接地點(diǎn)之間的長(zhǎng)度為1∕4波長(zhǎng)，所以它相當(dāng)于開路，對(duì)電路幾乎沒(méi)有影響，整個(gè)Z平面在駐波比很小的情況下工作在額定功率范圍內(nèi)。如果隔離電阻的溫度超過(guò)135℃，發(fā)射機(jī)功率跌落，以減少隔離電阻溫度。如果超過(guò)150℃，發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，防止隔離電阻被燒壞。更換隔離板后，故障即排除。

3　結(jié)語(yǔ)

Harris調(diào)頻發(fā)射機(jī)多功能、高效率、高穩(wěn)定性，一直在廣播發(fā)射方面起著重要的作用。本文簡(jiǎn)單介紹了Harris調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的原理結(jié)構(gòu)和Harris調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)，著重對(duì)實(shí)際工作中發(fā)射機(jī)的故障判斷及處理方法進(jìn)行了詳細(xì)論述，以供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]高曉嵐.哈里斯10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)構(gòu)成及檢修實(shí)例[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(15).

[2]王利琴.哈里斯10kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)故障分析及檢修[J].電子技術(shù)與軟件工程,2013(22).

[3]吳紹廣.淺談哈里斯Z10CD調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的性能[J].科技風(fēng),2013(11).