全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行維護(hù)及故障處理

田玉燦

（濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心，山東 濟(jì)寧 272100）

0 引 言

濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心的全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)每天運(yùn)行20個(gè)小時(shí)。廣播發(fā)射機(jī)長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，需要有良好的運(yùn)行環(huán)境。而塵土過多、溫度過高、電壓不穩(wěn)、靜電、雷擊等因素容易造成發(fā)射機(jī)的集成電路工作不穩(wěn)定甚至損壞集成電路。這些集成電路一旦出現(xiàn)故障，不易排查。為了使發(fā)射機(jī)更穩(wěn)定地工作，發(fā)射臺站必須提供防塵、防雷、防靜電、溫度自主調(diào)控的機(jī)房環(huán)境和穩(wěn)定的供電環(huán)境。濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心在建設(shè)之初就充分考慮到了這些情況，提供了完善的機(jī)房環(huán)境和供電環(huán)境。

1 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行環(huán)境

1.1 機(jī)房環(huán)境

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定工作需要良好的機(jī)房環(huán)境，要求機(jī)房具有完善的防塵、防雷、防靜電和溫度自主調(diào)控的能力。

1.1.1 機(jī)房布局結(jié)構(gòu)

濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心的機(jī)房共分三層，分別是地下一層、地上一層和地上二層。

地下一層為走線層，層內(nèi)設(shè)有溝道，溝道內(nèi)有三路線槽，分別為電源線槽、音頻信號線槽及控制信號線槽。同一種類的導(dǎo)線走同一種類的線槽，有效地減少了彼此之間的電磁干擾。

地上一層為發(fā)射機(jī)房、中心控制室和低壓配電室。機(jī)房內(nèi)安裝有8部發(fā)射機(jī)和假負(fù)載等設(shè)備。中心控制室是發(fā)射臺中樞，安裝有發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制及監(jiān)控系統(tǒng)。中心控制室與機(jī)房之間用玻璃墻隔斷，值班人員可以通過玻璃墻觀測到發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。配電室內(nèi)裝有穩(wěn)壓電源、大型UPS電源和10部開關(guān)柜，為發(fā)射機(jī)和各用電設(shè)備供電。

地上二層為軟硬饋線轉(zhuǎn)接層。饋線經(jīng)轉(zhuǎn)接后入地溝，通過地溝連接天調(diào)網(wǎng)絡(luò)供天線發(fā)射。二層樓頂設(shè)有主備衛(wèi)星接收天線和避雷針。機(jī)房墻體中內(nèi)置鋼筋骨架，骨架四角與地井相連，保證良好的接地。各樓層都安裝有一條與鋼筋骨架相連的連接母線，機(jī)房建筑內(nèi)的金屬門窗、欄桿及其他金屬物件通過連接母線與鋼筋骨架相連。整個(gè)機(jī)房形成一個(gè)良好接地的等電位空間系統(tǒng)，有效地起到了防雷作用。北方天氣比較干燥，容易產(chǎn)生靜電，而靜電電壓較高，很容易損壞電子元件。機(jī)房內(nèi)發(fā)射機(jī)一機(jī)一井，發(fā)射機(jī)金屬外殼接地，可以起到良好的防靜電作用。窗戶進(jìn)行了獨(dú)特設(shè)計(jì)，窗口處還粘貼了防塵密封條，起到良好的防塵、防鳥、防鼠效果。

1.1.2 機(jī)房冷卻散熱

發(fā)射機(jī)在工作中會產(chǎn)生大量熱能，大幅提高機(jī)房室內(nèi)溫度。濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心設(shè)計(jì)得十分寬敞。寬敞的機(jī)房可以有效地消散熱量，降低溫度的變化幅度，大幅減少使用排風(fēng)扇或空調(diào)的頻率。機(jī)房內(nèi)配置有兩臺大功率排風(fēng)扇和4臺功率為10匹的空調(diào)，當(dāng)室內(nèi)溫度過高，超過預(yù)設(shè)門限時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)開啟排風(fēng)扇或空調(diào)，保證室內(nèi)溫度保持在30 ℃以下，從而保證發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 供電環(huán)境

中波廣播發(fā)射機(jī)內(nèi)部的電子元件對電壓有很高的要求。要使發(fā)射機(jī)長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，必須要有穩(wěn)定的電壓。市電的電壓穩(wěn)定性滿足不了發(fā)射機(jī)的要求，濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心組建了專業(yè)的供電系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的供電環(huán)境。該供電系統(tǒng)由高壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)組成。

1.2.1 高壓配電系統(tǒng)

濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心有兩路高壓進(jìn)線，一路為110 kV，一路為35 kV。兩路高壓經(jīng)過變壓后電壓為10 kV，分別經(jīng)1號計(jì)量柜、1號高壓進(jìn)線柜和2號計(jì)量柜、2號高壓進(jìn)線柜，送入高壓出線柜。1號和2號高壓進(jìn)線柜處于聯(lián)鎖狀態(tài)，當(dāng)其中一個(gè)進(jìn)線柜為合閘狀態(tài)時(shí)另一個(gè)則為分閘狀態(tài)，只有一個(gè)進(jìn)線柜工作。高壓出線柜送出兩路高壓，分別經(jīng)1號配變柜、1號變壓器，2號配變柜、2號變壓器送入低壓配電柜。1號配變柜和2號配變柜處于聯(lián)鎖狀態(tài)，只有一柜工作。

1.2.2 低壓配電系統(tǒng)

380 V電壓進(jìn)入機(jī)房配電室后，送入穩(wěn)壓器和大型UPS電源。穩(wěn)壓器輸出端輸出穩(wěn)定的380 V電壓，分別送入8路開關(guān)柜。8路開關(guān)柜呈一一對應(yīng)關(guān)系送入8部發(fā)射機(jī)，為發(fā)射機(jī)提供穩(wěn)定的電壓。當(dāng)一路高壓斷電，供電系統(tǒng)自動(dòng)切換到另一路時(shí)，會有1 min左右的真空時(shí)間。在這段時(shí)間內(nèi)，大型UPS電源負(fù)責(zé)為發(fā)射機(jī)供電，保證發(fā)射機(jī)時(shí)刻處于工作狀態(tài)。

2 運(yùn)行工作原理

中波廣播發(fā)射機(jī)主要由音頻部分、射頻部分、控制部分和電源部分組成。發(fā)射機(jī)的工作原理如圖1所示。本文主要講述音頻部分和射頻部分的工作原理。

2.1 音頻部分

衛(wèi)星接收機(jī)接收到的信號經(jīng)過解調(diào)和處理后生成模擬音頻信號，如圖1所示。該音頻信號送到發(fā)射機(jī)的模擬輸入板，經(jīng)過濾波并疊加載波功率的直流成分后，形成音頻加直流的模擬信號送到A/D轉(zhuǎn)換板，由A/D轉(zhuǎn)換板把該模擬信號轉(zhuǎn)換成12 bit的數(shù)字信號送到調(diào)制編碼板。調(diào)制編碼板將該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成“開關(guān)”信號，去控制所有射頻放大器開或關(guān)。

2.2 射頻部分

如圖1所示，激勵(lì)器產(chǎn)生射頻信號送到緩沖放大器，經(jīng)放大后產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的射頻信號送給預(yù)推動(dòng)放大器，放大到足夠高的電平后去推動(dòng)推動(dòng)級中的3個(gè)功放模塊。推動(dòng)級的輸出射頻信號經(jīng)合成后送到射頻分配板。射頻分配板分離出48個(gè)射頻信號送給各個(gè)射頻放大器。48個(gè)射頻放大器的輸出端經(jīng)合成后完成D/A轉(zhuǎn)換，經(jīng)過輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行濾波和阻抗微調(diào)后，送往天線進(jìn)行發(fā)射。

圖1 發(fā)射機(jī)工作原理簡圖

3 中波廣播發(fā)射機(jī)的維護(hù)

3.1 例行維護(hù)

中波發(fā)射機(jī)的維護(hù)應(yīng)嚴(yán)格按照維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行。維護(hù)時(shí)，應(yīng)對發(fā)射機(jī)進(jìn)行目視檢查，觀察電阻、電感等元器件有無過熱現(xiàn)象，有沒有燒焦或者打火痕跡，觀察電容有無漏電現(xiàn)象；查看各焊接點(diǎn)是否牢固，有沒有松動(dòng)跡象；定期清潔發(fā)射機(jī)，先用高壓氣槍吹發(fā)射機(jī)內(nèi)部，然后用酒精毛刷輕輕擦拭電路板殘留灰塵，最后再用吸塵器吸走灰塵；結(jié)合自動(dòng)控制系統(tǒng)的故障記錄和日志，注意細(xì)節(jié)，查找存在隱患的元件，并定期進(jìn)行更換，保證發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。隱患元件多為電容和工作在放大區(qū)的三極管。

3.2 創(chuàng)新性維護(hù)

濟(jì)寧市廣播電視傳輸保障中心設(shè)計(jì)了創(chuàng)意性的維護(hù)辦法，使發(fā)射機(jī)的維護(hù)工作更方便快捷。具體為，在主備發(fā)射機(jī)上都安裝一個(gè)雙向開關(guān)，控制外部聯(lián)鎖檢測電路的解鎖與聯(lián)鎖。當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障，自動(dòng)切換為備機(jī)發(fā)射，此時(shí)主機(jī)接假負(fù)載，把雙向開關(guān)切換為解鎖狀態(tài)后，就可以在備機(jī)發(fā)射的同時(shí)開主機(jī)，對主機(jī)進(jìn)行維修，而不需要等到停機(jī)時(shí)間段維修，極大地提高了維修效率[2]。通過射頻測量線和音頻測量線連接值班室的跳線盤和發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)指標(biāo)測量儀器的音頻線和射頻線連接短接插頭，插頭插入發(fā)射機(jī)對應(yīng)的音頻跳線盤和射頻跳線盤。這樣，技術(shù)人員可以在值班室對所有發(fā)射機(jī)進(jìn)行指標(biāo)測量，極大地便利了指標(biāo)測量工作。

4 故障處理

發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中的故障是無法避免的。高效的故障處理辦法可以更快速地修復(fù)發(fā)射機(jī)，為安全播出做出保障。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)以往的維修經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出哪些是常見故障，并熟練掌握處理過程，提高故障處理的效率，并在實(shí)際故障處理中加以應(yīng)用。在中波廣播發(fā)射機(jī)的發(fā)射過程中，有些故障經(jīng)常發(fā)生，例如無法開機(jī)、過流、過壓、欠推動(dòng)及過推動(dòng)等故障[3]。無法開機(jī)，常常是K1或者K2不吸合所導(dǎo)致，應(yīng)對無法工作的繼電器線路進(jìn)行檢查。過流常常是因?yàn)橐纛l信號太大，使得電流瞬時(shí)值太大，此時(shí)要適當(dāng)減小音頻輸入信號。功放模塊功率大、散熱高，模塊中的4個(gè)效應(yīng)管和電容器C8容易損壞。功放模塊損壞過多，會使推動(dòng)級負(fù)載變化，產(chǎn)生欠推動(dòng)故障，應(yīng)及時(shí)更換。線電壓過高或者射頻放大器的開關(guān)控制電路故障會造成過推動(dòng)故障，應(yīng)及時(shí)排查線路，找到故障元件并及時(shí)更換。故障元件多為電容和三極管[4-5]。

5 實(shí)際故障處理

本節(jié)以一故障實(shí)例為例，介紹發(fā)射機(jī)故障的處理過程。

某發(fā)射機(jī)出現(xiàn)不能開機(jī)的故障，具體現(xiàn)象為，K1有吸合動(dòng)作，K2無動(dòng)作。

5.1 故障分析

K1吸合邏輯電路如圖2所示。K1能吸合，說明開關(guān)控制邏輯至K1無問題。出現(xiàn)問題的部分應(yīng)是K1輔助接點(diǎn)導(dǎo)通后控制邏輯或相關(guān)電壓中斷，致使控制流程中斷，不能到達(dá)K2。故障原因可能有：K1輔助接點(diǎn)導(dǎo)通后控制電路中的元件損壞；使K2導(dǎo)通的+30 V直流電源有問題；其他相關(guān)電路故障。

圖2 K1吸合邏輯

5.2 解決步驟

（1）依次檢查A38控制板各排線接口（插拔），故障依舊。

（2）如圖2所示，K1吸合后，來自X7-15的高電平加在V10-9使V10飽和導(dǎo)通，V10-8輸出低電平，經(jīng)反相后N59-6輸出高電平，N59-2輸出低電平，N59-12輸出高電平送入圖2（b）的N62-1，N62-2輸出低電平，N62-4輸出高電平，N51-3輸出高電平，N53-6輸出高電平，N53-8輸出高電平，該高電平加在V10的6腳使V10飽和導(dǎo)通，V10-7輸出低電平去A30直流穩(wěn)壓板控制K2的吸合。依次測量V10-8，N59-6，N59-2，N59-12，N62-2，N62-4，N51-3，N53-6，N53-8，V10-7等10處的電壓，測量結(jié)果均為正常值，說明邏輯電路沒有問題。

邏輯電路沒有問題，則開始檢查控制電壓+30 V直流。+30 V直流電壓的連接如圖3所示。

圖3 +30 V直流電壓連接簡圖

K1，K2的控制電壓+30 V直流經(jīng)由A32顯示板X5-2，X5-4而來。檢查后發(fā)現(xiàn)，A32顯示板上的X5-2在開機(jī)瞬間有+30 V直流，但X5-4處沒有+30 V直流，致使K2的輔助接點(diǎn)X7-17沒有電壓。用手拉扯X5-4的插線，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)很大，分析可能是此時(shí)正值冬季最冷時(shí)段，發(fā)射機(jī)房溫度大約在零度左右，導(dǎo)致X5-4的連接簧片受涼收縮與接線樁接觸不上，出現(xiàn)斷路故障。將X5-4簧片取出，打磨、擴(kuò)張，重新接入后，K2吸合正常，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常。

6 結(jié) 語

良好的運(yùn)行環(huán)境和維護(hù)維修工作可以使發(fā)射機(jī)內(nèi)部各元件盡可能工作在最佳狀態(tài)，極大地提升中波廣播發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性、發(fā)射效率和播出質(zhì)量，大幅降低發(fā)射機(jī)故障率。熟知發(fā)射機(jī)工作原理，平時(shí)多積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對常見故障的處理過程了然于胸，可以大大提高故障處理的效率，為“長時(shí)間、不間斷、既經(jīng)濟(jì)、又安全”的播出任務(wù)做出重要保障。