全固態數字調幅廣播發射機故障的應急處理方法

貴州省新聞岀版廣電局718臺　邱　剛　韋延興

全固態數字調幅廣播發射機故障的應急處理方法

貴州省新聞岀版廣電局718臺邱剛韋延興

本文簡要介紹了新一代10kW全固態數字調幅廣播發射機的系統基本工作原理，并針對發射機出現某些類型故障現象，可以采取應急處理和檢測狀態，快速有效排除故障隱患，降低臺內停播率，保障廣播發射機的安全播出工作。

數字調幅發射機；故障應急處理；安全優質播出

引言

10kW全固態數字調幅廣播發射機（簡稱10kW―DAM廣播發射機）采用的是數字化、集成化、模塊化和固態化的功率合成技術，具有優良的技術性能和完善的保護功能，采取了一系列安全保護器件和電路來保護操作人員和機器的安全。某種情形勢下，發射機自身可決定在某些故障下可繼續播出，而在某些故障下，可以自動降低功率到安全值仍不停播。而在有些特定情況下，技術人員可以通過跳線和開關，使發射機維持播出，盡可能不停播，暫時功率有所下降，性能指標變差可容忍，直到停機維修。維護好新型的全固態化數字調幅發射機，突出“0”秒停播，真正實現廣播發射安全優質播出。

1.發射機工作的基本原理

10kW全固態數字調幅廣播發射機組要由數字音頻處理、射頻、監測控制、電源供給四大系統組成。發射機中的幅度調制是這樣實現的，即每個時刻必須開通確定它確定數量的功率放大器，以產生該瞬時音頻調制信號所對應的射頻輸出電壓。音頻信號首先經過模/數（A/D） 轉換變成12位（Bit—比特） 數字化信號處理，這一連串數字信號經調制編碼器獲得相應邏輯信號，并對它們進行編碼，再由調制編碼板的數字輸出來控制各射頻功率放大器的開通。最后，通過接通射頻功率放大器的數量多少，來控制發射機輸出的射頻電平，達到調制的目的。再經帶通濾波器去除量化后和不需要的頻普分量后，通過發射機內網絡和天線網絡內阻抗匹配后，就得到通常可以送到天線發射出去的調幅波。

（1）數字音頻處理系統

音頻處理系統將音頻信號疊加上直流信號和微量超音頻三角波信號變成復合信號，送至模數轉化板進行模數轉化；模

數轉化板將音頻信號處理板送來的復合信號進行量化，轉化成12Bit數字音頻信號后送至調制編碼板進行編碼，編碼板接收12Bit數字音頻信號編碼成控制48只功放模塊的開關信號。

（2）射頻系統

射頻系統主要是產生高穩定的載頻信號，逐級放大，然后在數字音頻編碼信號作用下，進行大功率的D/A轉化，產生具有量化臺階的調幅度，由帶通濾波器進行光滑處理，濾除不需要的音頻頻帶外的各種雜散信號，得到典型的振幅調制+的射頻波輸出。

（3）監測控制系統

監測控制系統包括開/關機控制邏輯、功率控制邏輯、故障判斷及處理和外部信號處理接口幾部分。它可對發射機各部分工作進行控制，發射機的功率在0—10kW之間可連續選；故障處理電路對發射機各部分工作狀態進行反饋控制，從而保證發射機可靠工作；外部信號處理接口為發射機外部和監測提供界面，有利進行遠地控制和計算機監控。

（4）電源系統

電源系統為數字調制系統和監測控制系統各印制電路板提供+8V、+22V低壓電電源，為射頻電路提供+30V、+60V低壓電源和+115V、+230V高壓電源，也為其他電路提供電源采樣和聯鎖信號。

2.發射機故障的應急處理

發射機不停機跳線處理方法：

當發射正在播出時，出現功放模塊故障。這時，根據本機功放合成的特點分三種情況，按以下步驟作跳線處理：

（1）在調制編碼板上，有一列從上至下排列號為Pl～P6的U形跳線組，1#～42#功放模塊即對應其中編號，取下故障模塊對應的跳線，將備用的專用短接線一端插人該跳線的左插孔。

（2）取下，42#跳線，將專用短接線另一端插該跳線的右插孔（如果42#跳線位置已占用，可依次改用41#、40#等）。

（3）在位置43的左插孔有一根專用短接線另一端接到P15拔出位置43上的插針，插人42#位置的左插孔（或者按（2）項所選跳線位置），這樣即完成模塊的不停機代換。在停機后，將故障模塊替換，并將所有跳線恢復正常。

3.發射機故障現象與原因

（1）故障現象：遙控輸入工作正常，但有幾個不工作

可能原因：光電隔離器故障、發射機邏輯故障或遙控設備故障。當TB1或TB2的遙控，出現錯誤時，在啟動外部遙控設備的情況下，若所測端子間的電壓是15V或更多的話，則問題出現在發射機內部，若所測端子間的電壓變低或短路的問題出在發射機外部。要判斷是光電隔離器還是發射機邏輯故障，則在光電隔離器的輸出端監測其電壓，再啟動遙控輸入（可在外部接口板上或控制板輸入端測量電壓）當光電隔離器的Uce降至小于0.5V，則光電隔離器的工作是正常的。

（2）故障現象：遙控狀態輸出端不工作

可能原因：狀態電路無電源電壓即有一正電壓經外部送至發射機，必須在TB1或TB2適當端子供每個狀態輸出使用，對每個遙控狀態輸出。當發射機狀態面板上無紅色指示或發光，按鈕開關無指示時，則在相應的TB1或TB2端子上會有一個正電壓。從狀態輸出晶體管集電極到+22V間的二極管，只是為了起保護作用，而并無電壓輸出。然后檢查那路電壓以判斷外部狀態電路接入的電源電壓是否正常。

（3）故障現象：許多狀態輸出工作，但有一個或幾個不工作

可能原因：笫一步檢查外部接口端子板TB1或TB2上相應端子的電壓。若有“故障狀態”指示時，所對應的端子輸出為低電平。若無故障狀態指示，則為高電平。此時其電壓接近外部電源電壓。若需進一步探明發生故障的原因，則檢查遙控系統或遙控指示電路。第二步用一只電壓表或邏輯筆檢查外部接口板上的狀態接口電路邏輯電平或輸入電壓。若故障存在，則在J6輸入為高電平和Ube≈0.7V。若輸入不高電平，問題在于發射機及過載邏輯電路。

（4）故障現象： 監測輸出、模擬信號輸出不工作或全部有嚴重錯誤。

可能原因：外部接口板上無+15V或無-15V，或兩個都沒有，每一個模擬電壓監測器就是一個緩沖電壓跟隨器，在外部接口板上VD7、VD6給電壓跟隨器提供±15V，這兩個齊納二極管有故障會使運放無輸出，若有一只故障或使輸出故障或無輸出。

4.發射機故障檢測狀態

10kW―DAM廣播發射機在故障處理方面有其特點，全固態發射機對保護措施的要求較之一般電子管發射機的要高，它的自動處理故障邏輯也較復雜，為了保護發射機的安全運行和可靠地播出，該機對機內各主要部位均設置有故障檢測電路，各個檢測點根據具體情形分類處理，使故障處理快速有效，維修人員根據故障類型現象，能夠及時判斷處理，具體地說，10kW―DAM廣播發射機柜面板上顯示故障狀態分為以下七種類型如下：

（1）一類故障有十種（關閉發射機）：外部聯鎖故障；門聯鎖故障；高壓電源缺相故障；電纜聯鎖故障；風機故障；高壓電源過壓故障；射頻輸出監視板，+5V電源故障；射頻輸出監視板，-5V電源故障；直流穩壓板，+5電源故障；直流穩壓板，B-電源故障。

（2）二類故障有三種（發射機重復關/開一次）：過激故障；欠激勵故障；電源電流過載故障。

（3）三類故障有二種（降低發射機輸出功率）：網絡電壓駐波比故障；負載電壓駐波比故障（當天線阻抗嚴重失配或發射機輸出網絡出問題）。

（4）四類故障有五種（關閉功放）：模數轉換板，+15V電源故障；模數轉換板，-15V電源故障；模數轉換板，+5V源故障；音頻信號處理板，+15V電源故障；音頻信號處理板，-15V電源故障。

（5）五類有一種故障（清除調制器音頻數據）：A/D轉換板轉換錯誤故障（關閉所有功放模塊狀態保護發射機安全）。

（6）六類故障有一種（只顯示故障）；包絡錯誤故障（功放模塊損壞，缺少大臺階而造成的故障）。

（7）七類故障有二種（禁止發射機上高壓）：繼電器K1、K2沒有閉合（外電源無法加到主變壓器T1的初級，中止開機程序上高壓）。

5.故障案例分析與處理

5.1故障案例一

（1）故障現象：主用發射機功率表降到6kW左右擺動

（2）故障分析：在發射機故障檢測面板上觀察，發現天線駐波比和網絡駐波比顯示狀態紅燈閃爍，屬于三類故障檢測狀態處理，且指示表上天線駐波比零位和網絡駐波比零位指示偏大，在0.8―1.9左右變化范圍（正常時為0位）。分析；由于季節、天氣的變化天，網絡元件的內在質量等造成天線調配網絡、饋線、天線和發射機輸出網絡引起系統的失諧失配。判斷；開備用發射機能正常工作，說明故障出現在主用發射機輸出網絡系統有失調、失諧或打火現象。

（3）故障處理：第一步將發射機降到5kW時，調整機器輸出網絡柜面板上“負載”旋鈕和“調諧旋”鈕，注意觀察指示表變化，調整到天線駐波比零位和網絡駐波比零位為“0”位狀態。第二步將發射機功率升到10kW時，再按第一步方法細調最佳狀態，加信號源發射機恢復正常播出。

5.2故障案例二

（1）故障現象：發射機工作一段時間后突然掉功率

（2）故障分析：檢查監測面板上顯示故障狀態出現A/D“轉換錯誤”紅燈亮，屬于五類故障檢測狀態處理。分析；造成故障原因，是取樣控制信號頻率的正常值是410kHz～820kHz，若低于250kHz就會導致模數轉換出錯。該故障清除模數轉換板和調制編碼板上的全部數字音頻數據鎖存器，從而導致關閉全部功放模塊，使輸出功率變成零，并進行非鎖存顯示，保護了發射機安全。

（3）故障處理：第一步開發射機將音頻電流表調整在60A以下。將模數轉換電路板A34上S1編碼撥在A和B上ON端，S2編碼撥在ON端，P11短路接線旋轉90度。第二步在模數轉換電路板A34上，調整延時調節電位器RP87逆時針旋轉2―5圈，我臺發射機調整4圈后，發射機自動恢復到10kW工作狀態。

5.3故障案例三

（1）故障現象：發射機指示表無功率輸出

（2）故障分析：該故障屬于一類故障檢測狀態處理。分析，由于某種原因造成風機轉速過低或功放溫度過高時、風機、溫度監測板的故障信號將送至監測控制電路進行故障處理，即關機，從而保護發射機功放模塊安全。

（3）故障處理：第一步看風機是否轉，在風機保險絲F7～F9處用數字表檢測風機38V電壓正常。開低壓，按“復位”鍵，按“低”鍵開機，能正常轉后掉高壓，說明風機正常，故障出現在風機溫度監測電路上。第二步用數字表檢測風機溫度監測電路A4板上J1―9輸出端，有+8V高電平。用示波器檢測A4板上N2⑥腳波形應有反向脈沖信號，如果沒有，故障是由于監測風機轉速的光電耦合器被灰塵覆蓋而失去作用，用棉球清潔。如果N2⑥腳反向脈沖信號小，調整A4板上RP1可調電位器，風機恢復正常，發射機有10kW功率輸出。

5.4故障案例四

（1）故障現象：發射機上高壓不能開機播出。

（2）故障分析：檢查發射機監測顯示故障狀態為“門聯鎖”故障現象，按一類故障邏輯檢測狀態處理。處析；聯鎖環路由電源柜、主機柜、網絡柜門下端的三對行程開關及接地棒架上的兩對行程開關串聯組成。線路是由A30直流穩壓板J4-5起經5只開關后通地。如果聯鎖線不通（斷路），那么面板上的“門聯鎖”指示紅燈亮，發射機則無法上高壓開機工作。

（3）故障處理：首先關掉發射機低壓開關電源，檢查電源柜、網絡柜后面接地棒是否脫出固定架。最后用萬用表電阻檔測量，一端接A30板J4-5腳，另一端接地，測量阻值很大（正常值應小于十幾Ω），則判定線路斷路不通或行程關失效造成，逐級檢查發現是電源柜門下端聯鎖行程開關S1失效不通造成，更換新聯鎖行程開關S1即可，開發射機工作播出。門聯鎖故障在發射機的日常檢修維護中出現頻率較高，所以維修人員要予以高度重視。

5.5故障案例五

（1）故障現象：發射機10kW功率下降。

（2）故障分析：打開發射機主機柜功放前門，檢查發現是第10路功放模塊故障指示燈亮，并且功放無電流指示為0A（正常時為2A工作狀態）。按三類故障檢測處理：撥下功放模塊，用萬用表檢查功放保險均為正常。測功放管IRF350 G、D、S三端沒有損壞擊穿現象。發現線路板上功率輸出銅排與電路板間有打火燒蝕現象。停播后發射機沒有加音頻信號，功放模塊工作在載波狀態，輸出電流較小。發射機加音頻信號后，功放模塊輸出電流很大，從而使已接觸不良的輸出銅排發熱與刷電路板打火，造成印刷電路板燒蝕，造成輸出開路故障。

（3）故障處理：用薄銅皮焊在電路板上，并用細砂紙打光功率輸出銅排，并上緊銅排，修復此功放模塊后，試機工作，功率恢復到10kW。注意，切不可讓發射機在抽取模塊后或用拆除損壞元件后的模塊工作，這樣會引起合成組件中磁壞變壓器損壞或其它元件的損壞。

5.6故障案例六

（1）故障現象：發射機工作一段時間后，出現頻繁關機、開機現象。

（2）故障分析：發射機頻繁出現關、開機現象的原因有：外電波動過大，+V15+30V電壓偏低波動過大。按二類故障邏輯檢測狀態處理分析：控制板上電路有和低壓穩壓電源+V15+30V整流輸出有故障現象。檢查控制板電路N7外圍附屬電路都正常。說明故障原因是低壓穩電源+V15+30V輸出有故障存在。經檢查是+30V電壓偏低且波動較大，若+30V整流輸出電壓濾波不良，輸出電壓波動就大且是周期性變化。一方面+30V電壓偏低時發射機受到保護關機，電壓滿足要求時發射機恢復正常工作。另一方面由于繼電器K4K、K5的電源供電都由+30V提供，當整流輸出波谷電壓處于繼電器所需電壓的臨界狀態時，繼電器K4、K5正常的工作狀態就會受到影響，從而影響K1、K2的工作狀態，發射機會出現頻關、開機現象。

（3）故障處理：檢查低壓穩壓電源板上+30V電壓，發現+ 30V濾波電容C21接觸不良造成，用電烙鐵從新點焊后故障排除，開機工作運行正常。

5.7故障案例七

（1）故障現象：發射機電流表、功率表同時大幅擺動。

（2）故障分析：該故障屬于一類故障檢測狀態處理，此故障的原因是因為碼板供電+5V電壓低于正常值范圍，造成調制編碼板上集成電路工作不正常。由于電源穩壓輸出后電壓5V不正常和不穩定輸出，加上接插座等接觸不良造成的壓降，當外電波動下降時，就造成調制編碼板供電不正常使調制編碼板上集成電路工作不正常，造成發射機工作不正常。

（3）故障處理：用數字萬用表檢測發射機調制編碼板上+5V供電，有故障時此電壓僅有4.2V左右不穩定。當電壓波動時低于4.3V時上述的故障就會出現。測+5V輸入保險，結果為+4.6V偏低。檢查從電源穩壓器的+5V輸出為4.8V，到調制編碼板后降為4.6V，壓降約0.2V，線損較為嚴重，經檢查此線徑較細，換用較粗的線，并對兩端接插件處理后，測量調制編碼板+5V電壓正常，發射機播出故障排除。

（4）采取措施和方法：發射機穩壓+5V保險插件是壓接式保險管，存在著接觸電阻大，且隨使用時間的增加而變化大，而焊接式保險管卻沒有這種現象。將發射機F1保險管換為焊接式的，這樣保險管上的降壓約為0.1V左右，保證了調制編碼板上工作電壓5V正常穩定工作。

6.小結

在實際工作使用過程中，10kW―DAM廣播發射機是一個自動控制化程度高、故障率低、各項技術指標優良、保護功能齊全和故障顯示功能完善等眾多優點，所以要求維修機人員和值機人員每天巡檢設備工作狀態，出現故障現象，對照故障檢測邏輯狀態現象，認真分析原因，進行判斷和應急處理排除，保證發射機“高質量、不間斷、即經濟、又安全”的播出。

邱剛，男，貴州興義人，助理工程師，主要從事廣播轉播發射工作。

韋延興，男，貴州興仁人，助理工程師，主要從事廣播轉播發射工作。