德芯DUT-8313 1kW地面數字電視發射機掉功率故障分析和處理

□ 楊 睿 李陽興 林舒豪 班雷萍 裴開乾

一、引言

隨著地面模擬信號的停播，全國地面數字電視覆蓋網全面建成，地面電視實現由模擬到數字的戰略轉型，我國已全面進入數字電視時代。但由于數字電視發射機初步鋪開，新設備尚不穩定，加上臺站技術人員對數字電視發射機工作原理還不熟悉，給安全播出工作帶來了極大挑戰。為確保數字電視安全播出穩步展開，本文以德芯DUT-8313 1kW地面數字電視發射機出現的一起掉功率故障為例，詳細描述發射機掉功率故障的處置方法，以供參考。

二、DUT-8313 1kW發射機功放工作原理

（一）發射機功放工作原理

前級推動單元輸出的射頻信號送到三路功率分配器，分配器分別輸出三路射頻信號到三個400W功放中進行功率放大，信號經過放大后送到功率合成器進行功率合成再輸出到濾波器，最后送到發射天線。

（二）功放400W功率工作原理

如圖1所示，射頻信號經過四路功率分配器后，輸出四路等幅度、等相位的射頻信號到四個功放組件（功放場效應管：BLF888B）進行功率放大，四路信號再分別經過輸出環形器端口保護及射頻匹配后傳送到四路功率合成器完成400W射頻功率合成。

圖1 功放實物對應各板塊簡易圖（虛線均為電流流向取樣控制板）

三、故障分析與處理

（一）故障現象

播出中，數字電視發射機突然掉功率，發射機觸摸屏顯示器及各單元指示燈均不亮。技術人員重啟發射機，發射機觸摸屏顯示“正在啟動中”，該狀態持續30秒后，顯示“功放電源已關閉”；打開發射機前面板，檢查發現前級推動單元和激勵器面板顯示正常，而三個功放指示燈不亮，發射機的三個開關電源通訊故障指示燈亮紅燈幾秒后，發射機完全斷電。再次對發射機進行斷電重啟，故障現象依舊。

（二）故障分析與處理

DUT-8313 1kW發射機各系統的工作數據及開關機操作均通過發射機觸摸屏顯示讀取和設置，本例故障導致顯示器不能正常工作，既無法操作也不能判斷出故障部位。只能根據維修經驗，利用“排除法”對發射機各系統進行逐一排查。

1.首先把發射機主控單元供電斷開，發射機由自動開關機轉為應急開機的工作狀態（默認主激勵器、主前級、功放工作）。檢查發現激勵器、前級推動顯示工作正常，功放“Power”、“Normal”指示燈顯示正常，功放供電開關電源通訊燈依舊亮紅燈，近場可接收數字電視播出的無線信號，但遠場接收不到發射機播出的無線信號。分析認為此接收信號為前級或激勵器發出信號，關斷前級推動單元的電源，此時近場的開路接收設備顯示無信號，由此判斷前級推動單元工作正常，故障應在功放及輸出或功放供電電源部分。

2.測量功放供電電源，在開機的狀態下依次對三個開關電源的電壓進行測量，三個開關電源供電電壓輸出均正常，排除開關電源的問題，但開關電源的通訊故障指示燈依舊閃爍，正常情況下開關電源的通訊指示燈不閃爍。分析認為故障應該在三個400W功放部分，用熱插拔方法分別對三個功放(RF OUT)逐一進行檢查，在斷開第二個功放所有的輸入輸出線后，遠場開路接收的無線信號正常，說明故障部位就在該功放單元。

3.對發生故障的功放單元進行檢修。拆下功放檢查功放盒中四分配器、四個功放模塊及信號合成器，并沒有發現開路、短路及虛焊、燒蝕的痕跡。將該功放單元盒接50Ω假負載后供電，用萬用表對功放單元的各模塊進行檢測。經檢測，功放單元其它模塊數據正常，當檢測到信號檢測板輸出插座口（圖2）的第8腳時，發現該腳有1V左右的輸出電壓，檢測板輸出插座口的第8腳是功放反射檢波取樣電壓，正常時該腳反射功率檢波電壓應為0-0.5V，說明是取樣線路存在故障。分析認為是由于反射取樣檢測電路存在問題，導致反射取樣電壓變大，發射機主控單元認為功放單元有故障，進行了關機保護。

圖2 功放DB9-J串口引腳定義

確定是功放取樣控制板電路問題后，可以采用以下兩種處理方法。（1）更換整個功放取樣控制板，恢復播出。（2）在沒有備用功放取樣板時，可將取樣板C23排針處的VT端與GND串聯，直接接地跳過該反射功率檢測；或將功放DB9-J串口第8腳直接接地，斷開發射功率檢測，做臨時應急播出。如圖3所示。

圖3 功放取樣控制板實物圖

四、總結

隨著數字電視時代的到來，地面數字電視發射機開始逐步向智能化、網絡化方向發展，與此同時也給數字電視發射機的維修檢測工作帶來了新的挑戰。通過對發射機掉功率故障的分析和處理，總結出兩條維修經驗。一是當數字發射機出現故障時，發射機主控單元為保護整機安全，會對某單元/發射機整機進行重新啟動或整機封鎖斷電保護。因此當發生故障無法開機時，在判斷為發射機自身故障后，必須先斷開主控單元電源才能開展下一步檢修。二是數字電視發射機高度集成化，當出現故障時不能僅憑機器指示亮滅判斷。以本次故障為例，功放無法正常工作，但功放“Power”“Normal”指示燈均顯示正常，在檢查分析時需要通過觀察設備的工作電壓、電流及設備溫度是否正常才能準確判斷功放是否出現故障。