10 kW數字調幅中波發射機原理及故障分析

張長興

（貴州省廣播電視局八九六臺，貴州 六盤水 553000）

0 引 言

廣播發射機，是將電源電能轉化為能夠攜帶廣播節目聲音信號的射頻電能的設備[1]。作為傳輸廣播信號的重要設備，廣播發射機的運行狀況會對廣播信號傳輸和聽眾的節目收聽質量產生深刻的影響。在目前的廣播信號傳輸系統中，使用比較多的發射機是10 kW數字調幅中波發射機。其在數字化信號傳輸方面的良好性能，為保證廣播信號傳輸提供了有力的支持。然而，在當前聽眾廣播節目收聽需求日益多樣化和廣播節目類型與數量持續增多的情況下，10 kW數字調幅中波發射機在廣播信號傳輸方面面臨的要求和挑戰也在增多，這其中較為明顯的就是發射機故障情況的增多[2]。基于《廣播電視和網絡視聽“十四五”發展規劃》中提到的“適應數字化、網絡化、移動化和多屏融合發展新趨勢，滿足人們美好文化生活需要的產品服務供給還存在短板”情況，有必要結合當前發射機的配置和使用情況，對其原理以及可能發生的故障及解決措施進行分析研究，以保證10 kW數字調幅中波發射機的使用安全性、穩定性。

1 10 kW數字調幅中波發射機的原理

目前使用的10 kW數字調幅中波發射機主要由電源系統、控制系統、射頻系統以及音頻系統構成。由于各個子系統承擔的功能有所差異，其內在的運行原理也存在一定的差異。

1.1 電源系統的運行原理

電源系統為發射機的運行提供電源支持，主要由T1，T2兩個高頻變壓器組成[3]。其中，T1屬于高頻輸入變壓器，主要為設備中的功率放大器運行提供其所需的電壓支持，T2為功率放大器的運行提供低壓支持。在發射機正常運行狀態下，功率放大器等設備運行所需要的低壓大多在+30 V，+60 V，高壓大多在+115 V，+230 V。發射機在平時的運行中，可以根據功率放大器的功能需求，準確、靈活地調整T1和T2就可以保證電源系統的運行。同時，發射機的電源系統除了為功率放大器的運行提供電壓之外，還為發射機中的其他電路提供連鎖信號以及電源采樣信號，以保證發射機的數字化狀態運行。

1.2 控制系統的運行原理

控制系統將最新的控制技術和方法運用到發射機的各個部分，確保發射機各部件運行控制的精準性和有效性[4]。并且，這些控制技術和方法可以實現集中性的操控，這樣就可以使操作人員借助發射機的LCD顯示屏直觀地觀察發射機的反射功率、入射功率等運行參數和相關部件的運行狀態，進而采取相應的控制措施。

1.3 射頻系統的運行原理

射頻系統主要承擔的是放大射頻功率的功能，其一般由振蕩器、功率放大合成器等構成。在運行過程中，該系統可以借助放大射頻功率的方式，將射頻信號轉換成相應的數字音頻信號[5]。射頻信號主要是由振蕩器在實際運行過程中產生的，經過射頻系統放大處理和轉換后的信號，會被傳輸至緩沖級，并通過緩沖級后被繼續放大，最終形成相對穩定的激勵信號。待激勵信號傳輸至預推動級時，系統會再次對信號進行放大處理，并將達到預定電平的信號轉變成分離射頻推動信號，進行最后的發射。據此可以看出，射頻系統實際上是對發射機要傳輸的信號進行先后三次的放大處理，最終達到分離信號的目的。

1.4 音頻系統的運行原理

音頻系統由模擬輸入板、調制編碼板、A/D轉換板、直流穩壓板等4部分組成[6]。這4個部分都會對音頻系統的性能造成影響。在發射機運行過程中，音頻信號首先被模擬輸入板接收。接收到信號后，模擬輸入板對信號進行初步的處理，并過濾到非必要的高頻信息，然后在信號中添加載波功率直流內容，使信號轉變為“音頻+直流”信號，并將其傳輸出去。A/D轉換板具有調制處理功能，還可以對瞬時電平進行調制，確保信號轉換和傳輸的穩定性。調制編碼板可以利用直流穩壓板為整個音頻系統提供穩定的運行電壓支持。同時，A/D轉換板可以將從穩壓板處獲得的音頻信號轉換為“開”或者“關”的模式，以此來對電平進行有效的控制，保證發射機的整個音頻系統保持協調運作。

2 10 kW數字調幅中波發射機的常見故障及其處理辦法

盡管目前的10 kW數字調幅中波發射機在結構和性能上得到了明顯的提升，可以滿足數字化信號傳輸的需要，但由于發射機運行環境的復雜性，以及信號傳輸方面要求的不斷增強，使得其在運行過程中會出現一些故障和問題，影響廣播信號發射的效果。下面將結合發射機日常運維實際，梳理總結幾種常見的故障及其處理辦法。

2.1 風機故障

風機故障通常的表現是開機鍵出現問題，且風機狀態故障燈亮起。風機故障往往伴隨有風機輸出信號異常狀態，這說明風機的電路在運行時出現了故障[7]。一旦發射機顯示風機電路出現故障，會導致風機無法啟動，進而影響發射機的開啟和運行。對于風機故障，需要先對發射機進行全面的檢查分析，保證風機處于關閉靜止狀態。通常來說，風機出現故障的原因主要有兩種[8]。一種是風機的電路出現故障，無法輸出信號。對于這種情況，要對風機的電路進行全面的檢查，對出現問題的風機電路進行修正。另一種是風機輸出信號出現異常，這時要對相應的電路進行全方位的檢查，看是否是因為顯示板電路出現故障。如果是，就要對顯示板的電路進行修復。

2.2 電平出現躍變

電平出現躍變，主要發生在對發射機的電聲指標進行測試時。這種情況會導致最終產生的測試結果達不到相應的測試要求標準，不利于后期的問題分析。造成電平出現躍變的原因可能是射頻信號在輸入時出現了故障[9]。在這種情況下，故障的處理要從確定原因入手。技術人員可以通過對接口輸入信號的強弱進行搜集和對比來進行判斷。例如，如果接口輸入信號和接口輸出信號都變弱，則說明電壓大小發生了明顯的改變，而引發故障[10]。針對這種情況，技術人員可以對電壓進行相應的調整。如果在對電聲指標進行測試過程中出現相對頻繁的電平躍變現象，則要對電位器進行調整，通過升高電壓來消除故障。

2.3 激勵源故障

激勵源發生故障主要表現為發射機無法產生自激勵振動。當出現這種故障，發射機電路中輸出信號的整體幅度會出現變小的情況，進而影響到遠距離傳輸功能。激勵源故障發生的原因是發射機出現電路反饋效果差的情況，造成輸入端的信號偏小，最終影響到輸出端的信號，使電路無法實現自激勵振動[11]。對于這種常見故障，要適當地改變電路中的負反饋信號，增強反饋信號的強度。同時，也可以在反饋電路中安裝一些可以放大電路的裝置，增加反饋信號的強度，解決激勵方面的故障。

3 結 語

10 kW數字調幅中波發射機是當前數字廣播的重要技術設備之一。其在實現廣播信號數字化傳輸方面發揮著舉足輕重的作用。隨著數字廣播業務的發展以及聽眾對數字廣播節目需求的持續增加，數字廣播信號傳輸面臨的要求和挑戰越來越大。在這樣的情況下，就需要尋求更加科學的數字調幅中波發射機運行和維護策略。本文在系統地介紹10 kW數字調幅中波發射機各組成部分運行原理的基礎上，對發射機運行過程中可能出現的風機故障、電平躍變、激勵源故障等常見故障進行了梳理，并分析了這些故障產生的原因和相應的解決措施，為10 kW數字調幅中波發射機的日常運維提供了相關內容參考。當然，本文只是結合發射機運維方面的經歷和經驗，對常見的三種故障及其解決措施進行了梳理，在平時的發射機設備使用過程中，可能還存在其他一些問題，需要結合相關技術和方法，在分析故障產生原因的基礎上，制定和實施科學的解決措施，確保故障的有效消除。