陳必治 方成榮
(作者單位:昭通市廣播電視轉播臺)
發射機是我國廣播發射系統中的重要硬件設備,經過近一個世紀的發展,調頻廣播發射機已經歷經了電子管、速調管、IOT管和全固態4個階段[1],每個階段都是一個巨大的飛躍。到目前為止,我國各大廣播發射臺基本上實現了全固態發射機的覆蓋更新,與前相比,全固態發射機具有更高的可靠性和工作效率,并且正在逐步朝著自動化、智能化的方向發展。
調頻廣播發射機由雙激勵器、合成器、定向耦合器、功能模塊、開關等部分組成[2],由于其結構更加緊湊、集成度高、元器件性能更好,因此其工作穩定性得到了較大的改善,但如果出現故障,排查起來也變得比較復雜。
在廣播發射系統中,調頻廣播發射機的作用是完成信號的調制、變換和發射,因而成為整個廣播發射系統的核心。首先,發射機把標準化的廣播信號調制到中頻段,接著把中頻信號再變換到特定的射頻段,然后繼續進行功率放大、激勵等進一步的信號處理,最終傳輸到天線發送出去。
調頻廣播發射機是一種無線信號發射設備,它的信號傳播質量會受到周圍自然環境的嚴重制約,例如天氣、地形等等。一般來說,為了使廣播信號可以傳播到更遠的距離,同時保持最高的信號質量,調頻廣播發射機通常會選址在高山頂端,以避開山脈和地面物體對無線廣播信號的阻擋和衰減[3]。
調頻廣播發射機作為一種模塊化的電子設備,其故障可能分布在各個功能模塊中,在實際維修過程中,應根據其故障現象及設備原理,快速準確地定位故障點,并根據故障的性質給出最經濟、可靠的維修方案。根據筆者多年的經驗,激勵器、功放模塊、開關模塊等均為調頻廣播發射機的故障高發點。昭通市廣播電視轉播臺涼風臺發射站的調頻廣播發射機就出現過激勵器無輸出、發射機無功率輸出、風機不運轉、電源損壞等故障,下面根據實際經驗對一些常見的故障進行分析。
激勵器是調頻廣播發射機的關鍵組件,其輸出問題多表現為輸出信號不穩定、時有時無、時大時小、包含無規律的干擾信號等等,信號傳輸到用戶端則表現為聲音斷斷續續、時有時無、失真、雜音等問題。
根據上述現象,維修時可從激勵器的檢查入手。首先檢查信號源是否輸出正常,觀察輸出的音頻信號是否與信號源相一致,如果輸入正常,輸出異常,則可判斷問題出在信號源之后的環節;排除信號源的問題后,可接著檢查硬件接口是否連接牢固,線纜是否損壞,在這些環節正常的情況下,繼續向前追溯至激勵保護裝置,確認是否存在線路短路而造成設備進入自保護狀態;如果硬件檢查均無問題,則考慮是雜波干擾問題,可采用頻譜分析儀對激勵器和放大器的輸出端口進行分析,找出雜波頻段。對于硬件損壞或連接問題,可根據實際情況進行修改或更換,對于雜波頻率,可通過更換激勵器來維修。
無功率輸出故障可以通過監控功率來確認,如功率輸出為零,則可判定為發射機無功率輸出故障。該故障在表現上與關機狀態十分類似,但其故障指示燈會作出相應的指示,反復重啟通常無法解決問題。
首先,應檢查機器面板的主激勵器是否出現異常情況,如無明顯異常,則通過手動切換激勵器觀察功率輸出是否恢復正常,如無效,可判定激勵器正常;接下來可檢查功放模塊,查看功放模塊的電壓電流是否正常,如果電壓正常無電流,說明功放供電部分正常;也可以用手觸摸功放模塊,感應功放是否有工作狀態的溫度,沒有溫度,說明功放沒有工作,則判功放故障;鎖定功放問題后,進一步檢查功放模塊的各連接是否牢固,重新拔插功放各接頭,確保各連接都正常,重新啟動發射機,發射機恢復正常功率輸出。
需要注意的是,整機功率輸出變小,可能是部分功放管子燒壞,這需要打開功放模塊,檢測功放管是否正常,更換掉燒壞的功放管子后,發射機的整機輸出功率可恢復正常值。
調頻廣播發射機的啟動后不久出現自動關機,檢查外部電源連接良好,供電電壓穩定且滿足調頻廣播發射機的供電要求。開機后有時未聽到有風機轉動的明顯聲音,有時候又聽到風機轉動時的異常聲響,相應指示燈亮了幾秒鐘后指示燈滅,發射機自動關機,重復啟動仍然會出現自動關機。
這種情況通常與風機故障有關,風機是調頻廣播發射機的散熱裝置,其正常運行可以將設備內容電子元器件運行過程中產生熱量及時排出設備外部,保持設備內部在適宜的溫度內,以保證良好的性能和達到額定壽命。因此,在很多調頻廣播發射機中,風機的正常運轉是發射機開機運行的前置條件,如果風機由于某些原因無法啟動,發射機就無法保證設備內部的溫度在恰當范圍內,為保證設備安全,會進入自動關機程序。
當判定調頻廣播發射機出現風機故障時,應首先查看顯示屏的故障提示,可以直接確認風機故障。風機故障最常見的原因之一是輔助接點接觸不良,可嘗試更換風機交流接觸器,故障即可消失。在日常維護中,應定時清潔接觸器觸點,在檢查中發現接觸器損壞應及時更換。必要時直接更換。風機的另一個常見故障原因是保險斷路,該故障十分容易排查,在此不再贅述。
功放模塊是調頻廣播發射機中的重要信號處理模塊,由于其主要作用是對信號進行功率放大,因此很容易出現過熱或過載現象,從而造成過熱保護、過載保護和激勵保護。進入過熱保護狀態后,主板的指示燈會相應亮起,發出警告信號。過載保護和激勵保護也會引起紅燈報警,造成發射機無法正常工作。
對于過熱問題的排查,首先應考慮是否由于風機停止運轉而造成散熱不良,并檢查風道是否通暢,散熱器是否完好,濾網是否通透;對于過載保護的排查,關鍵在于確認射頻連線和輸出連線是否正常;如果過熱問題和過載問題均已排查,紅燈仍然亮起,則應認識到可能是過激勵故障,此時應依次檢查功放電壓指示燈、檢查數值、微動開關彈簧片、功放管參數和電路連接情況,如發現異常,應及時處理。
隨著經濟社會的迅速發展,人們生活水平的提高,越來越多的信息需要通過廣播進行傳播,人們對精神生活也提出了更高要求。廣播電視在未來的小康社會中將起到越來越重要的作用,成為人們日常生活中不可或缺的精神食糧。對于廣播電視轉播單位來說,做好調頻廣播發射機的維護和故障處理工作十分關鍵,通過對理論的深入掌握和經驗的積累,快速準確地排查問題,是保證我國廣播電視系統高質量服務公眾的重要途徑。