DX200中波發射機駐波比故障淺析

石云峰　趙保山

DX200中波發射機駐波比故障淺析

石云峰趙保山

（作者單位：河南省新聞出版廣電局104臺）

DX200發射機中，駐波比故障的出現頻率較高。輕微的駐波比故障會導致短時的射頻封鎖，嚴重時則會使發射機降低功率甚至停機。基于此，對DX200中駐波比故障產生的原因、危害進行了描述，對天線VSWR故障及駐波比自檢原理進行了分析，并結合工作實際總結了個人解決故障的原則方法。

駐波比；VSWR；網絡駐波比；駐波比自檢；弧光檢測

在無線電通信中，天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發射機的阻抗不匹配，高頻能量就會產生反射折回，并與前進的部分波干擾匯合發生駐波。駐波中的兩列正弦波的頻率和振幅相同但傳播方向相反，兩列波疊加后波形并不向前推進，能量以動能和勢能的形式交換儲存。駐波比就是為了表征和測量天線系統中的駐波特性，即天線中正向波與反射波的情況。

天線電壓駐波比表示天線與饋線阻抗匹配程度；網絡電壓駐波比表示天饋線與發射機輸出網絡阻抗匹配程度。駐波比越大，反射越大，匹配也就越差。發射機中總是存在著駐波比，合理范圍內的駐波比對發射機無影響，較高的駐波比將嚴重影響發射機的播出質量和安全。

1　駐波比故障的產生原因及危害

引起發射機出現駐波比故障的原因主要有以下幾種。

（1）天氣原因。雷雨、暴雨、風沙或天線結冰等惡劣天氣下；或者季節變化容易引起發射機天線或網絡零位的偏移時。（2）天調室、輸出網絡與發射機的負載不匹配。（3）過調制時。（4）擴展功放柜和輸出網絡打火。（5）駐波比電路故障。

駐波比超出合理范圍時，發射機會出現短時的功放關斷；駐波比嚴重時，發射機將降低發射功率，影響播出效果與覆蓋范圍。過高的駐波比也會損害功放模塊的功放管。

現代發射機允許在一定駐波情況下達到額定功率。因此，合理的駐波比指標是在損失功率和制造成本之間的折中權衡。

2　駐波比故障原理及分析

電壓駐波比檢測和處理對發射機有至關重要的保護作用。駐波比故障檢測主要在輸出監測板，故障響應及處理主要在控制板、模擬輸入板和調制編碼板。網絡電壓駐波比故障和天線電壓駐波比故障的處理流程基本相似。因此，本章主要講述天線電壓駐波比及駐波比自檢兩種故障。

2.1天線電壓駐波比

天線VSWR主要部分有VSWR全波檢波器、本地射頻封鎖、VSWR故障邏輯PAL及計時以及控制板和LED板的響應處理。天線VSWR原理圖如圖1所示。

從輸出取樣板來并且經調幅的天線電壓和經調相的電流取樣信號加到諧振于發射機工作頻率的VSWR全波檢波器變壓器初級繞組的兩端，并由初級繞組為它們兩個提供一個高阻抗。在正常調諧時，VSWR全波檢波器變壓器初級繞組兩端的射頻電壓同幅同相，變壓器電壓輸出為0；如果出現了網絡VSWR故障，檢波器就將這些變化進行檢波，并且提供一個非零直流輸出。

當VSWR檢波器輸出的直流電壓過高時，VSWR故障比較器U18就輸出一個邏輯高電平。這個高電平一方面出發本地射頻封鎖，將功放模塊關斷12ms，并觸發頻率合成器同步電路；另一方面這個高電平將觸發VSWR故障PAL及計時電路，進行VSWR發生次數判斷。如果在大約20s內就發生了5次VSWR動作，功放單元將逐漸降低功率，并在LED板指示故障。如果發射機功率已經降至降功率的限值而仍出現VSWR故障時，發射機將關斷功放，并且不能自動恢復。

2.2駐波比自檢

駐波比自檢是測試發射機駐波比故障檢測功能正常與否的電路。每次發射機開機或改變功率電平時，控制器都會產生駐波比測試請求。控制板或LED的駐波比測試按鈕按下時，也會產生VSWR測試請求。

當駐波比自檢功能啟動時，發射機將啟動射頻封鎖和頻率合成器同步電路，而且也會在LED板顯示測試結果。

弧光檢測器（ARC）也會點亮VSWR自檢指示燈。當發射機內的弧光檢測器檢測到打火現象時，弧光檢測器將輸出網絡駐波比故障信號，進行射頻封鎖，并通過VSWR故障邏輯輸出駐波比自檢信號。

3　故障解決原則及方法

駐波比故障是發射機出現頻率較高的一類故障，筆者在日常工作及學習交流中總結出駐波比故障處理的三原則：先外后內，由表及里，分段處理。具體如下。

3.1先外后內

先排除由發射機外部因素引起的駐波比故障。

在雷雨、暴雨、風沙或天線結冰等惡劣自然條件下，發射機出現駐波比故障是正常現象，這種故障是臨時的并在天氣好轉后消失。

由于季節變換引起發射機阻抗嚴重失諧的駐波比故障，通常會導致發射機出現駐波比不斷、功率降低、反射功率高、工作不穩定等現象。此時，需對天饋線系統進行全面檢查，必要時可對天饋線系統阻抗測試分析。

圖1　天線電壓駐波比原理圖

3.2由表及里

要根據發射機LED板的故障指示燈、儀表板的天線/網絡零位、入射/反射功率，以及輸出監測板的天線/網絡VSWR、上/下柜電弧等故障指示燈來判定故障的大致位置，方便對故障進行細節分析。

分段處理是針對故障發生的可疑電路模塊進行分段分析，判定故障的具體位置。

需要特別說明的兩種故障現象是射頻封鎖和打火引起的駐波比測試。出現射頻封鎖故障時，首先要確定故障是否來自駐波比檢測部分。發射機正常工作過程中突然出現駐波比自檢故障，一般是由于打火引起的。此時，可查看輸出監測板的上/下柜電弧故障指示燈，定位故障位置。打火一般是因為機柜內元器件松動損壞或機柜后門沒關嚴，因此停機后，應緊固或更換相關元器件，鎖緊機柜門。

4　結語

駐波比故障是中波發射機常見的故障，一般情況下不會對發射機造成太大影響。但我們必須對此引起足夠重視，以防止故障嚴重化。日常工作中，合理的例行檢修制度是預防故障的最好方法。

［1］王春生.廣播發送技術（第二冊）［M］.合肥：合肥工業大學出版社，2006（12）.

［2］張崇錦.淺議短波發射天饋線系統的維護［J］.科技創新導報，2010（11）.

［3］董保明，賈振強.無線電臺天線駐波比淺析［J］.中國無線電，2007（6）.

［4］岑鋼.淺析DAM數字中波發射機三類故障之“駐波比”故障［J］.視聽，2013（4）.