調頻發射機整機駐波比過大故障的分析及檢修方法研究

山西廣播電視無線管理中心1125臺　張永杰

1　引言

作為我國現代廣播電視系統的重要組成設備之一，調頻發射機一直以其安全可靠，性能良好等優點在行業內得到廣泛應用，為信號的接收和傳播提供動力。日新月異的多媒體數字時代，人們對電視臺節目的播放質量需求也在不斷上升，這也就要求電視系統的廣播信號必須穩定持久，能夠長時間正常平穩運行以滿足城鎮居民日常生活休閑需要。因此，調頻發射機是技術工作關注的重中之重，在長期的實踐操作和經驗總結中我們發現，駐波比過大是引發多數常見故障的因素，必須要針對性地對駐波比性能指標進行仔細的分析，結合現實工作事例研究故障發生后的整機檢修方法，才能盡可能地降低維護成本，延長設備使用壽命，保證電視節目的順利播出。

2　駐波比介紹

電壓駐波比簡稱駐波比（VSWR），是反映電視調頻發射機工作狀態的重要性能指標之一，其數值為駐波的電壓波峰最大值除以波谷最小值，即Vmax比Vmin。波腹和波節分別在入射波與反射波的方向相同和相反時產生，此時駐波的電壓振幅為兩者的和或差值，其余情況位置點的電壓振幅均保持在波峰和波谷之間，表現為“行駐波”駐波比的穩定。廣播信號的天饋線系統負責發射和接收音頻、視頻信號，駐波比即用于反映天線與發射機之間的阻抗匹配程度，發射波及正向波是否正常輸入輸出。一般來說，駐波比的最佳數值為1，此時表示調頻發射機的功率良好，沒有出現高頻能量反射折回的情況，但當駐波比數值不穩定在1甚至過大的情況一旦出現，就說明發射機的功率不穩定，調頻電波大量反射，輸送到無線電天線系統的功率降低，將會導致濾波器和高槽路產生過高電壓，發射臺輸出電壓也大大增加，并瞬間能量轉化提高設備溫度，產生的高溫熱量容易使功放電壓管損毀甚至燒毀發射機，帶來嚴重的安全事故，也使調頻電視信號造成極大影響。

3　調頻發射機整機駐波比過大的故障分析

3.1　天線系統元器件故障

駐波比記錄在發射機的無線電收發天線系統中，因此系統本身的元器件故障是引起駐波比過大的直接因素之一。例如發射機在正常運行中突然信號指示燈亮，顯示屏數字表示反射功率異常波動，時高時低，電視監控也能看到節目收看的質量變差，聲音聽不清、畫面抖動、出現波紋等，就應該立即對發射機的各個控制電路進行逐一排查，連接器線路是否接觸良好，保護電路是否正常工作等。在其他部位均無明顯問題時，不能忽略對發射機天線間饋管的檢查，很多時候由于發射機的外部工作環境變化（如夏冬兩季氣候炎熱或寒冷），過高或過低的溫度都容易使天線饋管內壁自然出現裂痕或損口，產生反射波。當饋管上的峰值電壓由于入射波與反射波方向相反而抵消時電壓不會太大，失真也??；但當饋管的裂紋長度一定，而峰值電壓又高時，就會對入射波產生較大的阻抗干擾，入射波與反射波方向相同無法彼此抵消，從而引發很大的駐波，駐波比＞1，此時指示燈就會警示，自我保護系統自啟（參見圖1發射機保護電路），致使發射機停止工作，如果發現不及時還容易引發天線饋管燒毀的不良后果，相關技術人員必須注意此類故障的分析和應急措施。

圖1　駐波比過大保護電路

除此特殊情況之外，發射機輸出負載阻抗變化也會導致駐波比過大，在確定原因并對此類故障進行分析時，需要充分考慮“假負載”現象的出現：由于調頻發射機長時間處于高強度的工作狀態，其自身的設備壽命本來就隨著使用時間的累積而逐漸減少，環境和時間的變化也會使發射機內部的元件阻抗和電阻值產生一定的變化，當接通電源后電流經過轉化，轉成一部分能量，還會改變網絡負載的發熱情況，這樣就容易產生假負載，再加之本身的輸出功率作用，駐波比自然就會過大。但只要技術人員具有足夠的專業知識和經驗技能，判斷查明此類故障并不算太難，對有質量問題的元件及時更換即可。

3.2　異常放電

在調頻發射機的天線系統和調頻調諧器及阻抗匹配的網絡之間的放電也是引發駐波比過大的一類原因。在發射機接收到產生的電弧并試圖維持的時候，自身的輸出功率也被消減，而導致放電的原因主要是一些自然因素和設備問題。首先，當發射機工作的環境所處的自然氣候條件不太穩定，甚至出現風雨、雷電、冰雹等惡劣天氣時，設備放電球間隙的放電和絕緣拉線兩端的放電將積累很多的靜電荷，發射機接通電源通電后就會自然放電；其次，放電球間隙值太小或真空電容器等耐壓水平太低時也容易在工作中引發放電；在雨水天氣多發時空氣濕度高，容易讓線路的表面凝結水滴甚至完全潮濕，因此降低傳輸線的耐壓性能，就容易讓發射機系統在調制解調入射波峰值時引發駐波比過大；此外當廣播信號發射系統的真空電容器遭到破損或設備加壓裝置內的脫水機工作異常時，就會使功率和電壓不穩，引發放電和駐波比增大。

3.3　瞬間信號問題

雷電雨水等惡劣天氣不僅能引起放電，還會使系統中出現信號的扭曲變化或瞬間信號，一旦有閃電作用干擾使發射塔傳輸線中的電流在一瞬間增大后，就會被設備的檢測器檢測出來，反映在數值上使得駐波比過大；當有其他信號變化時相位檢測器也能及時探測并顯示在電子監控屏幕上，工作人員一經發現就能意識到是瞬間信號導致的天線系統中電壓電流過強，引發駐波比偏離正常值域。

4　整機駐波比過大的檢修方法

發射機的檢修工作主要是用電烙鐵、電子示波器、指針式萬用表、測壓器等工具，在清楚了導致發射機駐波比過大的幾類主要原因之后，相關人員就可以有理論依據參考，快速地鎖定故障發生部位，冷靜分析思路明確，并使用科學合理的方法對癥下藥進行檢修。

首先，檢修人員可以查看調頻發射機的激勵器上是否安裝必要限幅裝置，缺乏限幅器會使得調頻發射機的音頻、視頻信號的變化超出正常范圍，加之發射機網絡的帶寬有限，使得調頻的輸出功率增大，提高了駐波比。 因此需要在故障查明后及時修復安裝上限幅器。

其次，檢修人員應該用排除法或物理儀器測量方法檢查發射機的自我保護系統線路、控制電路等模塊的電容電阻是否正常，例如可以采用快速封鎖板等方式改進駐波比的自我保護電路，檢查其他部位有沒有橋式整流損壞或線圈、絕緣線漏電短路的情況，對于已經損壞或者年限過長而老化的功放管必須立即更換，操作過程規范嚴謹，應先斷開電源或在除靜電的環境下松開固定處的螺絲并用吸焊槍吸出焊錫，再用尖嘴鉗把已經涂抹導熱硅膠的功放管放置需要替換的部位并擰緊螺絲，最后安全使用電烙鐵快速焊實功放管的左右四個管腳，保證固定無松動，即完成此類故障的維修工作。

最后值得注意的是，對于一時無法處理的棘手故障，維修人員先換上備用的發射機，確保電視廣播系統的運行不受太大影響；同時將特殊的故障和常見故障在每次檢修后總結經驗，記錄在冊，方便日后遇到類似問題有方法和思路可供參考。檢修工作結束后，要進行試運行并通過后才算順利完成。

5　結語

綜上所述，調頻發射機的整機駐波比是電視廣播信號傳輸工作中的關鍵性能指標，數值過大更是容易引發綜合故障，帶來負面影響甚至安全意外。因此，分析發射機的駐波比故障和研究相應的檢修方法，做好日常的維護工作，是延長設備使用壽命，保證電視廣播系統平穩可靠運行，進而使市民觀眾正常收看電視臺節目的有效舉措。

[1]周靜.電視發射機檢修的基本方法[J].西部廣播電視,2014(09).

[2]黨成玉.電視發射機天饋系統的調試與維護[J].西部廣播電視,2013(15).