地面數字電視發射機的日常維護與檢修

常曉華

（天水電視調頻轉播臺，甘肅 天水 741000）

0 引 言

近年來，隨著國家對地面數字無線覆蓋工程的推廣，地面數字電視發射機的數量隨之增多，應用范圍也越來越廣。地面數字電視發射機在運行的過程中，時常會發生一些故障，直接影響發射機安全不間斷傳輸的效率及廣大觀眾收看電視節目的連續性和圖像畫面的流暢性[1]。天水電視調頻轉播臺的地面數字電視發射機每天都運行19小時以上，在日常運行過程中很難發現故障隱患，從而提升了維護工作的難度。做好地面數字電視發射機的日常維護工作，對保障發射機不間斷地傳輸電視信號至關重要。因此，維護人員必須對設備存在的問題提前做好預防，對日常的檢修維護工作要特別重視，做到防患于未然[2]。

在日常的值機過程中，技術人員要嚴格遵守機房的操作使用規范，對設備進行規范操作。同時，技術維護人員必須掌握地面數字電視發射機的關鍵組成部分及其工作原理。只有這樣，技術人員才能在值機過程中發現設備故障，才能快速、準確定位故障原因，及時排除故障，從而更好地為地面數字電視發射機的正常安全播出保駕護航[3]。

地面數字電視發射機的維護是一項復雜的工作，在技術難度和維護時間上都有體現。由于地面數字電視發射機與模擬電視發射機比，其內部構造比較復雜，集成化程度較高，加上地面數字電視發射機每天的運行時間較長，所以發射機發生故障時很難及時對發射機進行維修。因此，技術維護人員應該結合工作實際需要，做到早發現、早預防，將發射機故障發生掌握在可控范圍內，必須加大周檢、月檢、季檢的工作力度，以確保地面數字電視發射機的正常穩定運行[4-5]。

地面數字電視發機的發射系統由激勵器、功率分配器、功率放大器、功率合成器以及定向耦合器等組成。首先，數字信號進入激勵器，通過激勵器內部調制變頻轉換成模擬射頻信號，其次進入功率分配器，分別輸入相應的功率放大單元，放大到額定的功率要求后，送入定向耦合器，最后由天饋系統將信號發射出去。發射機的信號流程如圖1所示。

圖1 發射機信號流程

地面數字電視發射機的維護工作對保障地面數字電視信號不間斷地連續傳輸至關重要[6]。

1 整機預防性維護

針對發射機的整機預防性維護工作主要包括以下方面的內容。

（1）要實現“高質量、不間斷、既經濟、又安全”的播出，必須以預防為主。對于易損元件和操作頻繁、低電壓、大電流部件以及易受高溫影響的大元件，維護周期要適當短一些。

（2）對溫度的檢查維護。通過周檢、月檢、季檢等，對電流較大的器件如功放管、濾波器、阻流圈等的溫度進行檢查維護。檢修時應斷開電源電壓，并在放電后進行。一旦發現器件存在老化現象，應及時更換，從而減小設備老化性故障的發生概率，保障設備穩定運行[7-8]。

（3）對大電流插件、連接件的維護。當連接件某個部位接觸不良，就會出現發熱、溫度過高現象，同時產生拉弧、干擾信號等問題，容易損壞元器件。

（4）對冷卻系統的檢修與維護。發射機在不間斷的運行過程中，風冷系統長時間運轉，容易出現磨損、老化現象，需在周檢、月檢、季檢時按軸承使用壽命及時更換，防止因機械故障引起發射機內部溫度過高進而造成其他故障。同時，應加強機房內部的環境衛生，使機房保持整潔，溫度適宜，從而降低故障的發生率。

2 功率放大器原理與維護

2.1 功率放大器的原理

2.1.1 1.2 kW功率放大器

以GT-5900-1000型發射機為例，1 000 W功率放大單元內部有4個功放模塊，工作于寬帶和丙類狀態下的4個300 W功放模塊在額定輸出1 kW時，每個功放至少提供260 W以上的輸出。經微帶4路功率合成器合成，合成后的信號再經過一個低通濾波器和定相耦合器后輸出至終端負載。

2.1.2 微帶傳輸線

微帶傳輸線是一種微波集成傳輸線，被應用于微波電路。由于可用光刻程序制作，容易與其他無源微波電路和有源微波電路集成，實現部件和系統的集成化。隨著大功率晶體管和場效應管的出現，微帶傳輸線已被廣泛地應用于廣播電視設備上。

2.1.3 微帶線的特性和應用

微帶線是一種傳輸線，具有與同軸線一樣的傳輸特性。微帶線傳輸的特性阻抗同樣是與頻率無關的常數，只取決于它的寬高比和介質材料。微帶線具有以下特性：

（1）微帶線在微波頻率下，電流和電壓沒有很明確的物理意義，不能直接測量，所以微帶線阻抗也不能直接測量，可以通過測量反射參量和駐波參量來確定；

（2）微帶線具有阻抗變換作用；

（3）微帶線的阻抗呈周期性變化，應用微帶線時還應考慮它的傳輸損耗，尤其是在大功率工作的情況下，它的傳輸損耗由基片的介質損耗、導體所帶的電阻損耗和輻射損耗組成，因此選擇材料是非常重要的[9-10]。

2.2 功率放大器的維護

1.2 kW功率放大器安裝調試完畢后，維護的重點是功放模塊。在實際工作中，維修通常采取三種方法：一是更換整個功放板，二是更換功放管，三是檢查合成器以及定向耦合器等，保證與環境溫度之間的溫差小于10 ℃，如果有溫度異常，應及時更換。

更換功放板的流程為：首先，拆去輸入輸出的連接，斷開電源的其他連接插座；其次，更換新的功放板之前，先將散熱器上的導熱硅脂去除干凈，在原處重新涂抹一層導熱硅脂；最后新的功放板放入原位，保證功放管與散熱器平面貼緊。

更換功放管時，要使用防靜電烙鐵或者使用能拔掉電源的烙鐵來焊接各腳，注意每次焊接的時間不能超過5秒，也可停留幾秒后再焊。

更換功放管后，必須重新調整柵極偏壓和輸入匹配。替換下來的損壞的功放管應放入庫房由專人 保管。

2.3 功率放大器的常見故障維護與分析

以功率放大器的常見故障為例，介紹功率放大器的常見故障維護與分析過程。發射機在運行過程中出現輸出功率下降的情況，從功放監測控制面板上看，功放模塊輸出正常，功放組電源電流正常。分析判斷出為發射機輸出故障，檢查發射機吸收負載、天饋系統、多功器等。經過檢查發現，合成器的部分器件有溫度升高、發熱、發燙現象。打開合成器，發現輸出端有開路現象，對功放模塊繼續檢查，發現是輸出端的開路導致合成器輸出功率小，從而出現數字發射機輸出功率下降。通過實際檢修發現，造成功率下降的原因主要有以下兩個。

（1）功放管損壞。故障表現為發射機的輸出功率下降，反射功率正常，功放單元中有一組功率下降。經檢查是功放管輸出端開路或功放管燒壞。應通過調整其余功放模塊，降低整機功率輸出，防止故障進一步擴散并及時更換故障模塊。

（2）合成器故障。如果合成器出現短路或開路，發射機表現為輸出功率下降。實際檢修發現，故障部位有發熱、發燙、燒毀的情況。更換后經過反復調試，指標測試合格后，發射機恢復正常運行。

3 數字電視激勵器維護

地面數字電視發射機在正常播出過程中，如果發射機突然出現沒有功率輸出的現象，技術人員應立即改變激勵器的運行狀態，及時檢查激勵器指示燈的狀態。如果指示燈不亮，應檢查控制線路板線路的連線部位是否正常，最后檢查測量本振模塊測試點的電壓是否正常，如果本振模塊的電壓超過2～3 V應馬上調整電感量[11]。

4 保護裝置維護

功率放大裝置是地面數字電視發射機內部一個重要的保護裝置，是地面數字發射機的一個重要組成部分。發射機在運行過程中，如果溫度過高，功率放大裝置就會自動進入保護狀態，發射機的激勵器和功率放大裝置會自動發出告警的蜂鳴聲。功率放大裝置對環境的要求較高，一般情況下容易受濕度、溫度和灰塵的影響。為了盡量減少發射機在工作中發生故障，機房內部的環境及溫度有嚴格的要求，機房溫度必須控制在24 ℃以下。為了達到這個要求，必須在機房安裝大功率空調和大功率排風扇來降溫。在日常使用過程中，應監控機房的溫度，根據不同溫度，適時地開啟空調和排風扇設備[12]。同時，要經常打掃機房的衛生，使機房的環境保持干凈、 整潔。

5 電源的維護

5.1 供電系統維護

針對臺內正常供配電系統，應建立季、月、周檢修方案，杜絕“只用不修、不維護、死拼設備”等現象發生；要嚴格按照操作規程進行電氣操作，運行電氣設備；對各種維修工具與器材應足額準備到位，為供電系統的穩定運行做好保障工作。

為了保證地面數字電視發射機安全播出，值機技術工作人員應重視供電系統的安全性，確保為發射機提供全天候、不間斷的電力保障。針對重點部位、重點設備，還要準備不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）做保障，徹底解決供電問題的后顧之憂，保證電源安全。

5.2 UPS常見故障處理

UPS的常見故障是市電有電時UPS發生斷電告警。經分析，造成此類故障的原因可能有以下幾種情況：

（1）可能是市電輸入空氣開關跳閘；

（2）可能是市電輸入電壓不穩造成異常；

（3）可能是UPS輸入空氣開關損壞或者或保險絲熔斷；

（4）可能是UPS內部檢測市電的電路故障。

針對這些原因，可采用以下相應的處理方法：（1）檢查輸入空氣開關；（2）如果是市電電壓不穩，立即開啟發電機，用發電機供電；（3）更換損壞的空氣開關或更換熔斷的保險絲；（4）檢查UPS對市電的檢測回路。

6 結 語

地面數字電視發射機是廣播電視技術的重要組成部分。地面數字電視發射機的安全性和穩定性在很大程度上決定了電視信號的傳輸效果。因此，加強對地面數字發射機的維護和檢修，能夠確保地面數字電視發射機的傳輸信號不間斷、安全穩定運行，進一步提高地面數字電視的播出質量，為廣大受眾提供優質的廣播電視服務。