全固態中波廣播發射機維護技術研究

趙麗雯

（內蒙古自治區廣播電視局科左中787臺，內蒙古 通遼 029300）

0 引 言

隨著社會發展進程的不斷加快，新技術正在生活的各個領域不斷創新和發展。發射機具有固態、易于維護、效率高、可靠性高以及技術含量高的特點。該種設備適合在中波頻段531～1 602 kHz中傳輸語音和音樂節目。當模塊開啟時，每個功率放大器模塊的輸出電壓被疊加并合成，最終形成與音頻信號相同的包絡，以實現幅度調制。例如，目前的10 kW全固態中波廣播發射機受控的最終功率放大器模塊包括42個具有相同輸出電壓的大型功率放大器和6個具有二進制輸出電壓的小型功率放大器。因此，該調制方法也稱為量化幅度調制。

1 全固態中波發射機的物理工作原理

1.1 數字調頻

在對模擬音頻信號的幅度進行調制之前，必須將其轉換為數字信號。在轉換兩個信號時，必須先對音頻信號進行采樣然后量化[1]。音頻信號在時間軸上具有許多值，可以在特定時間段內放大或隨時選擇作為音頻樣本。處理完音頻信號后，將重新分配樣本，以便可以形成離散的樣本信號[2]。流程如圖1所示。

圖1 數字調頻流程

1.2 功率放大器模塊

轉換器可以發送數字信號，其放大器模塊的開關由該數字信號控制。功率合成器可以合成和處理輸出電壓數據，這些過程都在功率放大器模塊中執行[3]。此階段，在功率放大器的基本設置中主要使用功率放大器管，滿足在48個功率放大器之間自由轉換信號的需求，使傳輸平穩進行[4]。功率頻率場效應流水線總共具有4個采用橋式連接方法，增添D型增益特性的NO通道。在特定功率放大器的工作過程中，模塊上的每個場效應管一個接一個地工作，與RF控制信號形成180°的相位差。傳輸音頻信號時必須連接功率放大器的兩個部分[5]。測量功率放大器時，測量標準是場效應管的過渡時間，如果場效應管的頻率較高，而過渡區中的停留時間較短，則意味著在工作過程中將消耗較少的電能[6]。

2 全固態中波廣播發射機的故障分析

所有固態中波廣播發射機在操作過程中不可避免地會遇到某些錯誤，并且這種類型的錯誤是相對特定的，基本顯示在控制面板上。對全固態中波廣播發射機的故障分析如下。

2.1 設備功率放大器的故障表現及其原因

設備功率放大器故障是所有固態中波廣播發射機工作期間的常見故障類型。通常，此類設備主要由48個RF功率放大器板、3個功率合成模板以及RF功率合成器組成，所有功率放大器都使用相同的RF放大器模塊，在實際操作中可以更換[7]。正是由于功率放大器的功能可以在運行期間進行交換，所以該設備的功率放大器模塊經常會發生故障。故障的主要類型是損壞功率放大器模塊的場效應管。造成這種類型錯誤的主要原因有兩個，一是驅動的幅度錯誤，二是驅動信號的相位錯誤[8]。

2.2 對發射天線和網絡組件進行故障排除

發射天線和網絡組件流程如圖2所示。其中的故障通常發生在發送過程中，一旦發生錯誤就會影響天線的正反射。可以使用以下策略來處理這種類型的錯誤。首先，檢查天線幅度調制和網絡反饋電路。檢查時先將發射機設置為虛擬負載狀態，并觀察在特定頻率下無線電波的傳輸是否正常[9]。其次，在對發射機進行調諧之后，檢查發射機的單頻信號和信號傳輸功率，看兩者是否發生了顯著變化。最后，在變送器運行時有必要檢查其網絡狀態。觀察在變送器內部網絡的相線和中性線之間形成的非線性負載的三次諧波，以便可以及時發現并消除誤差。

圖2 發射天線和網絡組件流程

2.3 設備告警異常情況及其原因

通常，固態中波廣播發射機一旦發生錯誤，設備警報系統將立即發出警報，但在實際操作過程中經常發生設備異常警報之類的錯誤。設備異常告警的主要現象是設備零位發生異常變化，反射信號不正常，此問題的主要原因是反饋線或網絡線損壞。在解決此類問題時，也應從這一方面入手[10]。

2.4 異常輸出和處理

當發射機工作時，如果輸出功率異常，數字調制將受到影響。正常情況下，當數據信號處于工作狀態時，代碼被屏蔽，該階段的閉合信號數據也受采樣頻率的影響。當發射器處理輸出信號時，它會通過換能器對頻率進行分頻，然后發出相應的高頻信號使電波上升。這主要是因為在特定的傳播過程中，采樣頻率與實際頻率不匹配，并且采樣信號失真會影響編碼器的工作狀態。一旦在模塊中輸入了不正確的代碼，輸出信號也不正確，這也會影響功率放大器的功能并導致開關故障。對于這種類型的故障，必須在檢測模塊中放入云母片和較大電容的金屬箔，以便可以構建消除信號干擾的電容器，確保發射機可以繼續正常工作。

2.5 設備同一位置保險絲燒斷多次的故障表現及其原因

固態中波無線電發射器上同一位置保險絲燒斷多次是當前廣播電臺和電視臺廣播信號傳輸中最常見的錯誤類型。發生這種類型故障的主要原因是功率合成器的位置靠近全固態中波廣播傳輸的地線，這很容易導致合成器內部電容器中的空氣阻力過大，從而出現短路。

3 全固態中波廣播發射機的維護

3.1 變送器控制單元的維護

在變送器運行期間，控制單元的維護非常重要。正常情況下，除塵和觸點維護是固態廣播發射機控制部分例行維護的主要方面，每周至少對控制單元進行一次大修。首先使用高壓氣槍清除灰塵，其次仔細檢查控制單元上的各個觸點，以查看每個觸點之間的連接是否松動，如果控制單元的觸點松動則應及時進行修理和糾正，最后仔細檢查各種控制電纜和電源線是否損壞，適當更換或處理，以確?？刂茊卧姆€定性和健康運行。

3.2 維護變送器冷卻單元

冷卻系統的正常運行是全固態中波廣播發射機正常運行的保證，因此增加冷卻系統的維護非常重要。除塵是冷卻系統日常維護的主要方法，人員應經常檢查防塵網表面的灰塵及時清除，并定期更換。如果在空氣相對質量差的環境中使用變送器，則應更頻繁地清潔防塵網，以確保防塵網清潔且冷卻單元通風良好。

3.3 增加對變送器工作溫度的維護

在全固態中波廣播發射機的工作中，為了提高散熱效率，可以調節功率放大器的工作條件。提高功率放大器的輸出效率，可以從功率放大器管中散發熱量。散熱器接觸良好，可以減小外殼和散熱器之間的熱阻。此外，對于機器內部零件密集的房間，必須定期清除周圍的灰塵。

4 結 論

受各種因素的影響，全固態中波廣播發射機在運行過程中可能會發生各種錯誤，故必須采取有效措施及時糾正，保持發射機的正常運行，確保無線電節目的順利傳輸。同時，要做好發射機的日常維護工作，加強對維護人員的培訓，提高他們的責任心，從而提高維護質量。