DCM廣播發射機高功率開機保護故障判斷和檢修

盧云高

（作者單位：個舊654臺）

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DCM廣播發射機高功率開機保護故障判斷和檢修

盧云高

（作者單位：個舊654臺）

摘 要：本文介紹了DCM10kW數字循環調制中波發射機駐波比檢測電路工作原理，結合個舊654臺設備出現的故障實例，分析了故障產生的原因及處理方法，以供同行參考。

關鍵詞：DCM中波發射機；駐波比；故障檢修

射頻輸出監測板是監測發射機射頻通道輸出的一塊綜合型檢測控制模塊，是確保發射機高效安全運行的重要保障，也是監視功率傳輸的關鍵。輸出監測板對發射機的輸出功率、傳輸狀況提供可靠的信息，最終由控制電路執行操作。

1 天線電壓駐波比檢測電路工作原理

DCM10kW數字循環調制中波廣播發射機輸出監測板主要由入射、反射功率，VSW關斷保護和射頻輸出監測取樣電平3個部分組成，駐波比監測電路是監測板的基本電路。簡化原理見圖1。

圖1　駐波比檢測電路原理圖

圖1中，C3、C4與C15組成射頻電壓取樣。C3、C4電容分壓的高頻電壓取自輸出網絡，C15電壓幅度調整；撥碼開關S8（A、B、C、D）與C13并聯諧振于工作頻率，起隔離調整的作用。A、B、C、D粗調，C13細調；T1高頻電流變壓器（電流拾?。?，高頻電流取自輸出網絡；S2天線電壓駐波比和帶通濾波器駐波比檢測開關。S2置于“校準”位置可使相應比較器的反向輸入第④端有約+5V的電壓，模擬電壓駐波比故障信號，以檢驗判斷電路工作是否正常；S4（C與L4）并聯諧振于工作頻率，L4相位調整；D7、D8全波整流二極管，相位檢測變換與調試。R7控制比較器反向輸入端直流電壓的大小，R7阻值增大，直流電壓的衰耗增大能降低高音頻調制時，邊帶功率出現的駐波比故障；P1、P2示波器探頭監測孔，分別監測幅度和相位調整。

發射機正常工作時，負載為50Ω純阻抗（即50Ω+j0），電壓/電流=負載阻坑。同時，應將射頻電壓和電流的取樣電平調平衡，讓兩者幅度相等相位相同。工作時，S2置于“正?！蔽恢?，這時變壓器T2和T3初級線圈沒有電流產生，次級也就沒有電壓輸出。反之，在“不正?！鼻闆r下，電流或電壓任意一個因素發生變化，都將在T2和T3次級產生一感應電壓，經過二極管D7和D8全波整流后產生直流電壓，通過電阻R7送到比較器反向輸入端。該電壓超過比較器正相輸入端標準參考值時，比較器N1和N4有直流電壓輸出，使單穩態觸發器工作，輸出一控制信號。當不連續的、輕微的單個駐波比超限時，例如，出現電源電壓波動或雷電沖擊等現象時，控制電路會瞬時關閉調制編碼板功放模塊，啟動振蕩同步電路，封鎖射頻推動信號，以避免損壞功放板，并進行非鎖存顯示。若出現多個連續的駐波比沖擊故障超過設備廠家設置的保護門限，導致整機駐波比過大保護，便發出“降功率”命令，同時向控制電路發出信號故障，進行鎖存顯示。只有當反射功率低于設定值，降功率操作才停止。在功率降低時，雖然駐波比并沒有改善，但反射電壓變小，機器仍能繼續工作。當發生惡性故障時，例如誤將S2置于“校準”位置，輸出狀況不能提供可靠的監控信息以保護電路執行降功率或關機，此時會燒功放主電源保險，擊穿功放模塊，嚴重時甚至會損壞器件和部件。

2 天線電壓駐波器零位調節方法

固態發射機具有先進的控制系統，大量應用了撥碼開關和微型（小豆）開關等微電子產品，使用和維護要求高。如果缺乏操作常識或不遵守操作規定，可能會造成電路板上的開關和跳線設置不在出廠時的位置；或因環境因素（如灰塵的影響）和元器件自身因素（如失效或接觸不良），也可能會引發故障。因此，我們必須掌握該類發射機的輸出監測板天線電壓駐波器零位調試方法。調試方法如下：

第一，用雙蹤示波器A探頭監測P2，S 2置于地電位（測試、校準、CAL），按“升功率鈕到1kW（帶通濾波器零位調整正常后才能加滿功率進行），再瞬間按下開關S 2人為模擬VSWR故障，此時可以看到P2的信號幅度有所下降。調節C 13，使示波器顯示波形幅度最?。捎脫艽a開關S 8選擇與C 13并聯電容）。這個信號包含有載波頻率的許多

諧波；

第二，將S 2置于正常位置（NORMAL），示波器B探頭監測P 1，將L 4設置在中間位置，用撥碼開關S 4選擇電容，使兩個波形相位盡量一致；

第三，調節電容C 15使兩個波形幅度相同，調節L 4使兩個波形相位同相。

第四，檢測P 8近似于零電平，面板表“天線零位檢測”應指示零。需要注意的是，調節L 4之前調節C 15是不能使兩個信號等幅同相。

3 故障實例

3.1 故障現象

處于工作中的DCM 10kW中波數字循環調制發射機，當功放機箱發出異常響聲時，有一組主電源+230V/25A保險絲熔斷。更換主電源保險，開機后會發現四個功放單元故障指示燈變紅。更換燒壞的16支IRFP350管，開機升功率到10kW，工作時間沒有多久，入射功率表大幅下降到3kW，工作幾天后，在其他位置又出現燒功放管的故障。這是由于駐波比過大保護，造成功放模塊缺損，輸出功率只能開到3Kw維持播出。

3.2 故障檢修過程

從故障現象看，在“高”、“中”、“低”三種工作狀態下，開機駐波比零位相差甚大。在高功率狀態（5～10kW）下，發射機面板上的天線零位和濾波器零位指示過大，故障指示燈閃爍，功率降低。調整輸出網絡阻抗微調電路，改善不大。其他原因：帶通濾波器故障、諧振電路失諧、從發射機輸出到天線阻抗失配、輸出監測電路有問題等。以上種種原因，造成帶通濾波器和天線駐波比檢測電路進行保護動作。在故障檢修時，首先，外觀檢查發射機功率合成器后的帶通濾波器、T型匹配網絡和天線調配網絡等有關的元器件。如未發現異常，再用網絡分析儀檢查輸出網絡與天線的阻抗匹配情況，在機房測天饋線阻抗，斷開饋線在輸出網絡輸出端接50Ω假負載，最終若測合成變壓器輸出阻抗均在界定范圍內，我們要再次分析駐波比檢測電路的工作原理，看檢測電路信號的幅度和相位是否符合設計要求。這時可以用一臺雙蹤示波器，把第一通道上的探頭接到相位檢測板P1端（射頻電壓輸出取樣），第二通道的探頭接到P2端（射頻電流輸出取樣），正常時P1和P2的信號幅度和相位基本相同，如圖2所示，故障時兩信號的相位相差1800，如圖3所示。

圖2　S2置于“正?！蔽恢貌ㄐ?/p>

圖3　S2置于“校準”位置波形

檢修人員在仔細觀察輸出監測板上的元器件后，準備用無感起子調節L4，使兩信號相位盡量一致時，無意中發現S2撥碼開關被置于“CAL”，將S2撥回“NORMAL”位置后，發現P1和P2兩個波形的信號幅度相同，相位相差小于30。此時，檢測P8近似于零電平，觀察面板表“天線零位檢測”指示0，開機觀察一段時間，無異?，F象，恢復播出后也再沒發生燒功放模塊的故障。

4 結語

綜上所述，DCM中波廣播發射機，其控制系統、信號系統和互鎖系統采用邏輯電路，固態器件小型，元器件較為精密，安裝緊湊，空間很小，給維護帶來了一定的困難。為使技術人員維護失誤，導致發射機安全保護系統感應器對數據作出“故障”反應，我們用數碼相機對主要單元電路進行了拍照存檔以供維修時參考。

作者簡介：盧云高，（1974-），男，云南石屏人，本科，廣播電視工程中級工程師，云南省廣播電視局個舊654臺值機員，研究方向：廣播電視工程。