李大盛
(作者單位:甘肅省新聞出版廣電局無線傳輸中心郎木寺廣播轉播臺)
無線電技術是人類的重要發明,有了無線電,電報、電話等通信設備相繼問世,對人們的生活以及經濟的發展起到了非常重要作用。短波是無線電波的重要波段之一,其在電報、以及無線電廣播領域有著重要應用,而廣播發射機本身是一個精密復雜的電子設備,需要對其進行定期維護與檢測,保證其穩定可靠地工作,電子產品由于其結構復雜,失效模式多樣,其檢測與維修需要遵循一定原則,并由專業人員進行維護與檢測。本文對電子短波廣播發射機的維護與檢修工作做詳細探究,其中簡要介紹電子產品的維修方法以及廣播發射機的組成,希望為其檢測與維修工作提供幫助。
短波是指振幅頻率范圍在3~30 MHz,波長范圍在10~100 m的無線電波,其有效的波長范圍較短,傳輸距離有限,但穿透能力非常強,因此,廣播通訊基本上都是通過短波進行。用于發射短波波長范圍的設備稱為短波發射設備。人們日常生活中的收音機就是其主要應用之一,另外,電報、電話以及潛艇之間的通信都使用短波,由于現代電子產品的發展,網絡以及計算機的普及,短波發射設備的應用已經不如以前,但仍然應用廣泛[1]。
短波廣播發射機的組成通常由電子控制邏輯設備、過載保護設備、頻率調制和自動調節設備等幾部分組成。其分類主要有:雙邊帶發射機、單邊帶發射機、振幅監控發射機、穩頻鍵控發射機等四大類。設備的信號產生方法主要有“濾波法”與“移相法”兩種,目前,市面上流行的設備都是濾波法。設備信號發生后要經過激勵器形成單邊帶信號,再由線性功率放大器將信號放大到設備可以輸出的功率。在設備運行過程中會持續升溫,為減少故障發生保證設備可靠運轉,發射設備通常帶有降溫結構。通常的降溫結構有三種,即風冷、自然冷卻、液態冷卻。另外,短波發射設備其頻率由于功能的要求需要不斷變換,用先進的自動化播控系統來自動調節短波工作頻率,替代人的操作,方便頻率轉換。
人們看病講究觀察、詢問病情然后診斷,電子產品出現失效后,首先要對產品進行外觀檢測,通過觀察法觀看電子產品是否有燒焦或特殊氣味,以鎖定發生失效的大致區域。例如,某半導體設備,無法正常使用,打開機殼發現其中一個元器件周圍的電路板有燒焦的痕跡,且能聞到相應的氣味,證明該部分電路可能由于短路過流等原因造成失效而導致故障發生,電子產品其集成電路通常是靠表面貼片技術完成的,精細化程度非常高,需要使用特殊的儀器進行監測,例如AOI設備、高倍顯微鏡,等等。其次,電子產品發生故障的區域經常會出現表面溫度過高的現象,這也是由于內部短路造成的,如果發現哪個元器件過熱,說明該元器件區域存在問題,針對該區域做系統的檢測,即可找到問題產生的原因[2]。
電子產品在產品說明書上都有相應的電路原理圖,原理圖中通常標有檢測點,電子產品發生故障后可以根據說明書或規格書中各個檢測節點標有的額定電壓進行檢測。另外,也可以測量電子產品的功耗也就是額定電壓下的電流強度,通過電壓與電流的異常判斷電子產品產生問題的原因與失效的區域,從而通過測試找出失效節點,判斷失效原因。
電子產品本身復雜精密,許多設備出現故障很難判斷,需要專門的檢測設備進行檢測,這些檢測設備一般是根據電子產品的特點或讀取電子產品主芯片中的故障代碼進行診斷,如飛機、汽車等產品的電子電路,通過故障代碼利用專家診斷系統,可以直接找到故障的位置以及原因,簡化了檢測流程,方便了操作。
短波發射設備是較復雜的電子元器件設備,其檢測應遵循下述原則:第一,要對設備進行定時的周期性檢查與維護,檢測要按設備維護手冊及檢測規范執行;第二,檢測過程中對開關、調節波段的旋鈕、設備的外箱等要按周為單位進行檢測;第三,對電路中的元器件、電阻電容、放大器、邏輯控制器等要根據實際情況以月為周期進行檢測,檢測過程中按使用說明書測試各個節點的電壓與電流,查看是否有異常情況發生;第四,對發射器輸出短波的波形、頻率、波長等要以季度為單位進行定時檢測;第五,設備要長期保持清潔,避免灰塵造成短路等失效問題。
短波發射器的檢測也有專門的設備,如紅外線溫度測試儀、矢量分析儀、示波器等,這些設備可以對短波發射器的一些特定參數進行檢測,從而發現異常,并判斷故障產生的原因,以有的放矢地進行維修。檢測設備的使用可以提高檢測速度,節省時間,提高檢測精度。
對于短波發射設備的維護,第一,要對設備是否正常工作進行預先判斷,檢查設備的參數、輸出等是否正常,對有無明顯的器件插接松動等情況進行檢驗。第二,對發射器的電子電路、電源電路進行系統檢查,按照電子元器件的檢測方法先進行外觀檢測,然后根據說明書測量各部分節點電壓與電流,如果電路正常即開始對發射設備進行下一步的維護工作[3]。
對信號激勵電路的維護過程中要遵循下述流程:第一,對信號激勵電路的參數實施調節;第二,調節激勵電路發射極的電流強度;第三,保證旋鈕開關在手動檔位上;第四,激勵電路的射頻傳感器插座斷開;第五,激勵電路的參數調節好以后進行頻率調節電路的維護;第六,激勵電路的VDD要切斷,維護員工通過示波器對激勵電路的輸出波形進行測量,同時保證傳感器插頭連接緊密無松動,測量波形是否正常。上述工作完畢后將射頻傳感器插座插上,這時電源仍然保持切斷。
短波發射設備的功率要保持在一定范圍內,設備才能正常工作,這時能夠對信號的輸出級進行維護,如果功率放大器產生的功率較低或超限,都會影響產品的輸出功率,影響電子管輸出功率,以至于達不到標準數值,同時影響發射器的性能指標,甚至影響整個設備的運行狀態[4]。
短波發射機各項性能指標的維護,要保證各項指標在標準的范圍內,如出現異常要及時排查找出問題產生的原因,設備由于長期使用個別器件需要更換,以保證設備正常運行。
信號發生電路的檢測要重點對射頻信號發生器、驅動器、放大器等三方面進行檢測,在檢測信號發生器時要重點檢測調頻環的工作狀態,通過示波器對放大器信號的輸出波形進行檢查,觀測信號是否有異常。對于驅動器的檢測,要檢測驅動器行動軌跡是否正常,潤滑是否充分,有無異響等情況的發生,同時對一些開關、旋鈕、螺絲是否有松動等進行細致的外觀檢測[5]。
調制設備首先要利用外觀檢查法,對其外觀的清潔,灰塵等現象進行檢查,如有問題及時清理。其次對變壓器等器件要檢查其是否過熱,有無燒焦,異味等現象產生。最后,對各元器件間的排線進行檢查,如有松動及時調整。
首先,對于設備的電源電路首先同樣按照外觀檢查法檢查其外觀是否有異常,是否有過熱、異味現象。其次,按照設備規格書中的電源電路的電壓與電流要求,對電源電路進行系統檢查,如某一區域的參數異常要繼續排查,查出問題的元器件并及時更換。電源電路的開關與保護設備也要有做重點檢查。
發射機自動調頻系統故障主要顯示其系統故障,維修人員要對數碼管是否可以正常讀數進行檢測,如果發現異常要及時更換數碼管。自動調頻控制面板上的開關,對旋鈕是否可以順利操作的問題,也要重點進行檢查。另外,對調頻電路可以通過外觀檢測與電路測試點電壓,電流等測試對故障發生位置進行鎖定,然后對其電阻、電容、電感等元器件進行逐一排查[6]。
電子行業是我國經濟發展的支柱產業,我國當前已經是電子產品的制造大國,短波廣播發射機是部分廣播轉播臺使用的主要發射設備,對其日常維護要嚴格按照規范執行,檢測過程中利用電子產品的檢測方法,利用外觀檢測、測試點規格檢測、專用設備檢測等方法,定期檢測與維護,保證短波發射設備長期可靠地工作。