DX-200數字中波發射機功率不穩故障的檢查及分析

摘 要：文章分析了中波廣播發射機功率不穩的故障，判斷了可能影響發射機功率不穩的多種故障，闡述了相關電路的工作原理，介紹了故障檢查步驟及故障的具體處理方法。

關鍵詞：中波廣播發射機;影響功率不穩因素;調配網絡;功率控制單元;故障分析處理

0 引言

湖北廣播電視臺廣播發射臺774 kHz主機DX-200發射機2006年投入使用，工作年限長，器件老化嚴重，故障率偏高，現就2017年年底出現的一例故障的維修情況作系統分析。

1 設備配置情況

湖北省臺774 kHz主機采用DX-200發射機，備機采用DX-100發射機，主備用發射機采用天線同軸倒換開關（美國哈里斯公司提供）切換后經過340 m 50?Ω同軸饋管經外架掛桿至調配間通過天饋網絡后上天線。

2 故障現象

主機DX-200播出過程中，在高功率200 kW狀態下，發射機天線駐波報警，功率不穩，上下大幅度擺動，切換至中功率100 kW后工作正常。此故障出現無規律，有時正常工作一周左右出現，有時一兩天出現，嚴重時工作6 h出現，故障出現后切到中功率100 kW一切正常，無任何故障報警。

3 故障分析

根據故障現象，發射機在中功率100 kW時能正常工作。在高功率狀態下高頻電流和電壓等級高，發射機輸出網絡、天線倒換開關或天調網絡器件老化或者損壞都會引起駐波報警，從而出現功率不穩現象。因此，采用排除法進行故障定位。

由于DX-200在中功率100 kW時能正常工作，在200 kW時出現天線駐波故障報警，說明發射機輸出檢測電路工作正常，能及時檢測設備故障，并作出相應反應顯示故障和報警。

如果天調網絡器件參數發射變化或耐壓不夠，都會在高功率狀態下出現拉弧打火現象，發射機檢測電路檢測天線駐波故障引起功率不穩。為此對調配網絡做了仔細檢查，沒有發現打火痕跡和器件損壞。使用網絡分析儀測試天饋阻抗，阻抗值為49.9Ω-j2Ω，與DX-200發射機的阻抗要求匹配。在高功率故障狀況下觀察調配網絡，也沒有發現拉弧打火現象，綜合上述情況可以判斷調配網絡沒有問題。

如果發射機輸出網絡出現問題，也能導致發射機高功率狀態下功率不穩和駐波故障報警。為此筆者對發射機輸出網絡的電感和電容做了細致的檢查和測量，對溫度偏高和容量變小的電容進行了更換，在200 kW高功率試機正常，并對發射機工作狀態進行了調整，發射機工作在諧振狀態，但一周后故障又出現，說明故障癥結不在發射機輸出網絡部分。

4 故障判斷

在排除了上述3種故障可能后，基本可以確定故障出在天線同軸倒換開關上，此型開關是哈里斯公司隨機配備的標準型中波廣播發射機天線倒換同軸開關，阻抗、功率、耐壓都是與DX-200相匹配的，它采用全密封電動旋轉刀片式切換方式，國內沒有同規格產品，且價格不菲。為此筆者做了精確的檢修工作預案，在不影響安全播出的前提下，利用停機檢修的2.5 h時間段，經過拆卸、檢查、處理、安裝、調試和試機6個環節，順利完成了天線開關檢修。

檢查情況：打開開關密封腔體，觀察主機輸出固定片上附有大量銅屑且有打火痕跡，銅屑是硬饋安裝時沒有處理好的殘留物，慢慢積累在開關定片上，在高功率調制狀態下出現拉弧打火，發射機輸出檢測電路檢測出駐波并報警，出現功率頻繁升降現象。

處理情況：先用吸塵器除塵，再用2000#砂紙打磨定片和動片上的打火點，用無水酒精洗干凈后用暖風干燥，再逐步還原密封腔體，最后完成與饋管和發射機間的連接，檢查無誤后，加高功率試機，連續工作24 h無駐波故障報警和功率不穩，本以為故障已解決，但之后又出現高功率不穩情況。不同的是沒有駐波故障報警顯示，由此可以推斷，上述故障應該是多種故障同時出現疊加在一起，只解決了天線倒換開關打火引起的駐波報警頻繁升降功率的故障，而疊加在一起的功率不穩故障仍然存在。

5 再次故障分析

單獨功率不穩故障產生原因有4種：（1）B+、B-電源故障;（2）A/D轉換電路故障;（3）調制編碼器故障;（4）模擬輸入電路故障。

相關電路的檢查與分析：

（1）根據發射機在中功率100 kW時工作正常，可排除B+、B-電源故障引起的。

（2）A/D轉換電路。A/D轉換電路輸出的12Bit數字音頻信號經過調制編碼器去控制所有功放模塊的開和關，開通的功放模塊數量決定了發射機的功率，當A/D轉換出現錯誤時，會出現發射機功率不穩的情況。更換A/D轉換板后試機故障依舊，排除A/D轉換電路引起的發射機功率不穩現象^[1]。

（3）調制編碼器。調制編碼器接入A/D轉換電路送來的12Bit數字音頻信號輸入鎖存器U16和U17，兩個都是8位D觸發器。U16是用12Bit信號中的高八位（B1～B8）數字信號為地址碼，讀出對應的只讀存儲器（ROM）中的數據去控制220個大臺階功放模塊的開和關。根據發射機只在高功率時功率不穩的具體情況，重點檢查兩個工作在高位的調制編碼器。更換兩個調制編碼板后加高功率試機，功率不穩故障仍然存在^[2]。

排除上述3種可能引起功率不穩故障的部位，基本上可以確定問題出在模擬輸入板電路。

（4）模擬輸入板包括音頻處理單元、音頻+直流合成單元、功率調整單元和功率控制單元。更換模擬輸入板，開機加高功率，并對電路作相應調整，使輸出功率穩定在額定功率（200 kW）上，觀察發射機的工作狀態正常。通過長時間高功率狀態下運行，發射機沒有出現相同故障，故障徹底排除^[3]。

6 故障模擬輸入板的檢查

檢查音頻+直流合成單元電路，在音頻檢測點TP12用示波器觀察波形，在高功率狀態下加1 kHz單音頻信號（90%調制度），信號幅度及波形正常無失真，在直流分量檢測點TP14用示波器測量直流分量幅度（2.5 V）正常。檢測結果說明問題不在音頻+直流單元電路。

模擬輸入板功率控制電路在開機狀態下檢測功率控制單元TP5，TP16和TP7測試點的電壓，單元電路在工作正常時測試點電壓值分別為：TP5（0.45 V加調制1.2 V），TP16（0.55 V加調制2 V），TP7（0 V加調制3.4 V）。存在故障的模擬輸入板功率控制電路，實測TP5正常值、TP16異常，而兩測試點之間的電路中只有一只（NE5532）集成電路，更換電路中的U4（NE5532運算放大器）后，開機檢測TP16電壓正常，加高功率加調制信號，發射機工作正常功率穩定，模擬輸入板故障排除。

7 結語

本次故障的描述、分析、檢查及處理過程是正確的，雖然走了一些彎路，但故障最終得以解決，只是因為這個故障的出現隱藏了兩個故障原因：一是天線倒換開關內部打火發射機天線駐波報警，頻繁升降功率;二是模擬輸入板功率控制單元器件損壞引起高功率狀態下功率不穩。在解決了天線駐波故障后，模擬輸入板功率控制單元的故障才顯現出來，把兩個故障都處理完成后，發射機恢復正常工作。通過此次故障的處理過程，提示在以后的發射機維護工作中，只有不斷地總結經驗教訓才能有效地提高設備維護能力和技術理論水平，從而提高工作效率和故障處置能力。

[參考文獻]

[1]廖鵬祥.DAM10kW數字調幅中波廣播發射機故障分析及維護[J].西部廣播電視，2016（11）：224.

[2]康哲.全固態數字調制中波發射機常見故障和日常維護分析[J].西部廣播電視，2015（1）：167-168.

[3]高倩，趙文強.中波發射機故障分析和處理[J].科技信息，2009（8）：165-166.

（編輯?姚 鑫）

Examination and analysis of power instability fault of

DX-200 digital medium wave transmitter

Liu Kaihong

（Hubei Broadcasting and Television Station Launching Station， Wuhan 430108， China）

Abstract：This paper analyzes the fault of medium wave radio transmitter， analyzes many kinds of faults that may affect the transmitter power instability， expounds the working principle of relevant circuits， and introduces the fault inspection steps and specific processing methods in detail.

Key words：medium wave broadcast transmitter; factors affecting power instability; deployment network; power control unit; fault analysis and processing

作者簡介：劉開宏（1970—），男，湖北武漢人，工程師，學士;研究方向：廣播發射。