地面數字電視發射機維護與檢修

尹明明

【摘要】地面數字電視發射機的結構復雜，運行狀態對電視覆蓋范圍、信號效果的影響明顯，所以要科學檢修和維護數字電視發射機，保障信號發射的穩定性。本文首先介紹地面數字電視發射機的性能特點，并提出詳細的地面數字發射機的故障檢修措施，包括整機預防性維護、電源故障檢修、功放故障檢修、激勵器故障檢修、冷卻系統故障檢修和電源故障檢修，并提出數字電視發射機的維護措施，全面保障數字電視發射機的運行效益，以供參考。

【關鍵詞】地面數字電視發射機；維護；檢修

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.013

國家推廣地面數字無線覆蓋工程，相應增加了發射機的數量，擴大了應用范圍。地面數字電視發射機運行時，產生的故障問題非常多，對發射機傳輸速率、節目播放連續性、畫面流暢度的影響大。地面數字電視發射機每日運行時間長，所以很難發現運行故障，增加了維護難度。如果不注重發射機的日常維護，會影響發射機的電視信號傳輸。維護人員要提前預防設備問題，高度重視檢修維護工作。在日常值機中，技術人員要遵守機房操作規范，掌握數字電視發射機的技術組成、運行原理，確保技術人員及時發現設備故障，保證故障定位的準確性，維護電視發射機的運行效益。發射機維護工作的復雜，表現在維護時間、技術難度方面，比模擬電視發射機、數字發射機的內部構造更復雜，集成化水平更高，且發射機的日常運行時間長，因此很難及時發現故障問題。技術維護人員應結合工作需求，將發射機故障控制在標準范圍內，以保證發射機運行的穩定性。

1. 地面數字電視發射機的性能特點

地面數字電視發射機，涉及到耦合器、功率合成器、功率放大器、激勵器等。首先，數字信號進入到激勵器內部，利用激勵器的內部調制，轉化為模擬射頻信號。之后進入到功率分配器內，輸入功率放大單元，達到額定功率要求后，送入到定向耦合器內，通過天饋系統發射信號。

1.1 抗干擾性強，畫面質量高

數字電視行業的快速發展，相應提升了數字電視發射機技術的成熟度。發射機的工作波段精度高，通常超過分米標準，因此自然環境不會干擾發射機運行，能夠保障電視機、天線設備的運行。發射機利用功率系統，可以實現傳輸功能，以電源系統、信息處理系統、冷卻系統為重點，利用功率轉換系統實現數據轉換。發射機運行時，具備較高的穩定性、抗干擾能力，可以提升畫面質量。

1.2 自動化程度高

互聯網技術發展下，發射機系統完成數字信息轉換。系統內的數字轉化流程穩定，可以實現自動化控制，所以系統的數字化水平、設備的監控水平高，可以及時捕捉危險信號，快速定位故障位置。遠程操控設備時，可使用自動化技術完成。發射機可以提升系統的自動化水平，所以運行經濟性較強。

1.3 覆蓋面積廣

發射機的覆蓋能力較強，一個頻道可以接收多個節目傳輸，為受眾觀看電視節目提供便利性。持續擴大發射機的覆蓋范圍，能夠提升廣電機構的經濟效益、社會效益，促進數字發射機的發展。

1.4 適配度高度，能耗低

數字發射機具備明顯的增益效果，可以提供檢測功能。遠程控制時，具備較高的穩定性，不僅操作簡單，還能發現設備運行的影響因素，幫助技術人員提出科學處理對策。數字電視發射機運行時，通過大屏幕顯示出數據信息，技術人員通過觀察屏幕數據，能夠分析發射機的運行情況。發射機的內部合成器功耗小，能夠監控計算機設備的運行狀態。發射機內部配置多類型調配器，能夠把控工作單元的運行狀態，所以發射機具備較高的適配度。針對能耗問題，發射機的日常運行能耗低，所以電視臺的成本支出少。

2. 地面數字發射機的故障檢修措施

發射機正常運行時，信號源輸入碼流信息進入激勵器內，利用信道編碼、調制、放大單元，可以形成標準射頻信號。利用功率分配器，輸入到末級放大器內。功率合成器進行合成處理后，經過濾波器、耦合器，通過天饋系統發出。數字電視發射機故障，以功放故障、電源故障、激勵器故障為主。

2.1 整機預防性維護

第一，落實經濟性、安全性的播出原則，做好主動預防工作。針對操作頻繁元件、易損元件、大電流元件，要縮短檢修與維護周期。

第二，檢查和維護：通過不同周期的檢查計劃，維護大電流器件，比如阻流圈、濾波器、功放管。當發現元器件存在故障隱患時，必須及時更換新部件，以免引發較大的事故問題。

第三，科學維護連接件、大電流插件。如果連接件接觸不良，就會產生高溫、發熱問題，還會出現信號干擾、拉弧問題，導致元器件的損傷嚴重。

2.2 發射機電源故障檢修

電源劃分為內部、外部兩種。其中，外部電源故障包括過壓、單相短路、缺項、中線開路問題。外部供電、柴油發電機的供電回路，優化配置穩壓電源，從而提升發射機電的共有穩定性。外部電源故障，利用電力測試儀表測試供電節點，確定故障類型，之后與供電部門溝通相關問題。在處理內部故障問題時，重點是診斷內部線路連接異常，通過萬能表監測外部電壓、電流，故障集中為電子元件損傷、線路短路、穩壓電源模塊損壞等。

2.3 發射機功放故障檢修

在發射系統內，發射機功放是重要組成。在前級電路中，調制射頻信號功率小，放大處理后獲取射頻功率，饋送至天線并產生輻射效應。

第一，明確功放的運行狀態，觀察監測模塊的故障類型。針對功放電源故障，注重檢查功放電源的插拔連接狀態，或者更換功放電源。

第二，功放模塊故障，包括過激勵、過溫、過載問題。過溫告警，多是由于風冷系統故障所致，要對風機運行狀態、風機散熱效果進行檢查，比如抽風機運行狀態、風道阻塞問題等。過載告警，為射頻線路連接不良、功放輸出端不匹配所致，此時要對天線駐波比、吸收負載、硬饋連接進行檢查。過激勵告警，多為激勵器信號輸入過多所致，要對分配器運行狀態、激勵器功率進行檢查，可以更換分配器、連接線，降低激勵器的功率。除了上述故障以外，功放晶體管損傷為常見故障。晶體管運行時間比較長，會出現擊穿、短路故障，所以要及時更換功放器。完成更換之后，優化調整靜態工作參數，輸入阻抗匹配。此外，檢修人員還要檢查功放器的型號參數，密切觀察信號參數、非線性區域的距離，詳細檢查芯片，及時處理芯片存在的問題，提升功放器的運行質量。通過長期檢修經驗可知，發射機的運行溫度較高時，功放器進入到保護狀態，此時激勵器、功放器會發出告警蜂鳴聲。功放器的環境要求高，容易受到灰塵、溫度、濕度的影響。為了降低發射機的運行故障率，要做好機房內部的環境與溫度的管控。為了獲得運行效益，要將排風扇、空調裝置設置在機房內，從而實現降溫效果。在運行過程中，還要注重機房溫度的監控，按照不同溫度，決定是否開啟排風扇、空調裝置。注重機房內部的清潔度，由專人負責清潔機房。

2.4 發射機激勵器故障檢修

由于數字激勵器的精密度高，檢修難度大，所以數字發射機多采用雙激勵器。激勵器故障，表現為輸出功率不穩定、輸出功率為零情況。電視播出畫面，呈現為無信號、馬賽克方式。在檢修操作中，利用屏幕普分析儀，檢查信號調制度、失真情況。檢查和對比激勵器的初始參數，確定具體的故障位置，優化調整阻抗，更換零部件。如果故障的檢修難度較大，則要聯系廠家處理。應急處理激勵器故障時，需要及時切換備用激勵器。

2.5 冷卻系統故障檢修

數字發射機運行過程中，冷卻系統的故障風險系數高。如果冷卻系統發生故障問題，則會降低發射機的運行質量。受到系統、灰塵等影響時，會增加冷卻系統的故障率，很難發揮出降溫作用。發射機運行期間的熱量散失不及時，也會影響發射機的運行效益。檢修人員在檢修冷卻系統時，必須在正常狀態下檢修，改善發射機運行環境，使運行環境溫度降低，可采用物理降溫法，科學防范冷卻系統的故障問題。

2.6 電源故障檢修

第一，供電系統檢修。針對正常供配電系統，要編制不同周期的檢修方案，嚴禁使設備處于超負荷運行狀態。遵循操作規定開展電氣操作任務，確保電氣設備的運行效益。準備好各項檢修器材、工具，保障供電系統的運行穩定性。為了確保數字發射機的正常運行，值班人員必須關注供電系統的安全問題，為其提供不間斷電力保障。針對重點設備、重點部位，應當采用不間斷電源模式，從而處理供電問題，維護電源的安全性。

第二，不間斷電源的故障處理。不間斷電源的常見故障，即市電有電時，不間斷電源出現斷電告警。通過分析可知，該類故障的成因如下：其一，市電輸入空氣開關跳閘。其二，市電輸入電壓不穩定。其三，不間斷電源的輸入空氣開關損壞。其四，不間斷電源檢測到市電電路故障。針對上述故障問題，要采取科學處理對策：全面檢查輸入空氣開關，當市電電壓不穩定，則要啟動發電機，通過發電機供電。及時更換熔斷保險絲、損壞空氣開關，檢查不間斷電源對市電的檢測回路。

3. 地面數字電視發射機維護

3.1 日常維護措施

數字發射機的日常維護簡單，然而維護質量對設備運行狀態的影響大，工作人員要關注數字發射機的日常維護，保障發射機的運行穩定性。通常情況下，數字發射機初期異常比較少，所以運行質量高，但是維護人員也要做好日常維護工作，落實規范要求，科學維護發射機，減少運行過程的故障問題。開展日常維護工作時，注重檢查天線裝置，準確傳輸信號，避免碰撞天線。數字發射機的結構脆弱，使用過程的細節問題較多，盡管不會影響發射機的正常運行，但是隨著日益積累，問題會危害發射機正常運行效果。維護人員利用日常維護措施，可以使發射機故障率降低，所以要加大日常清潔力度。派遣專人清潔發射機的內部，提供良好的運行條件。定期檢測發射機的運行數據，對比分析相鄰兩次的檢測結果。深入分析發射機的電流、電壓指標變化，及時向管理人員上報異常問題，做好斷電檢修工作。雷雨天氣下，發射機天線接口會進水，維護人員要及時檢查發射機的天線接口，確保接口的完好性、干燥度。

3.2 功放單元的維護

數字發射機末級功放，涉及到四個功放單元。單一功放插件，則由一個前級推動、三個功放模塊組成，總輸出功率為300W，增益差為0.5dB，相位差比較小。四個功放單元具備互換性，可以保證整機的合成率。

一個功放單元對應一組開關電源，常規維護只需記錄顯示屏的電流、電壓數據，并對功放單元的工作狀態進行判斷。當開關電源的電流值顯示過小、過大情況時，則表明對應功放單元存在故障，只需拆卸故障功放單元即可。如果要對功放單元實行加電檢查，則要將50Ω負載接在RF功率輸出端口，通過萬用表測量功放模塊的柵極靜態偏壓。當提示偏差情況時，則表明模塊場效應管損壞。當單個場效應管損壞時，就會降低整個功放的輸出功率，加劇其他元器件損壞。技術人員檢修時，由于受到其他因素影響，很難及時更換元器件，所以要采用降低傳輸功率的方式，持續降低電流值，進一步減少功放元件的損耗，從而對其他元件起到保護作用。

3.3 分配器與合成器的維護

分析激勵器的激勵信號可知，應當進入分配器分配功率，之后將信號傳輸至四路功放單元，從而放大功率。輸出信號經過合成器合成，輸出整機功率。為了確保四路信號分配、合成的功率平衡性，應當將調相電路設置在分配器、合成器內，補償放大電路離散性不平衡問題。

在維護分配器、檢查器時，應當將50Ω負載接在輸出天饋線端口，之后通過網絡分析儀，將RF測試信號送入到測試端口內，通過直通端口、耦合端口、隔離端口輸出。耦合端口、直通端口的數值相等，確保各端口的駐波系數良好，反射損耗低于-25dB。

4. 數字電視發射機故障檢修的注意事項

數字電視發射機故障檢修，會直接影響裝置運行的穩定性。檢修人員要合理控制發射機的溫度，將濾波器溫度控制在50℃。檢修操作時，注重檢查天饋管的干燥度，以免天饋線斷裂。定期檢測發射機的風機吹風量，合理調整吹風量。定期檢測線路電壓，確保電壓處于正常范圍內，防止由于電壓不穩定所致的發射機故障。發射機系統的輸出功率，應當控制在ACC調節區內。當發射機的發射頻率出現問題時，則要及時調節發射頻段。數字發射機的運行年限為6年，技術人員應結合實際情況，及時更換數字發射機。數字發射機運行過程中，如果出現無法正常開機的問題，檢修人員首先要檢修供電系統，之后檢修風接點，深入探究故障產生的原因，確保數字發射機運行正常化。

5. 結束語

數字電視為新型傳播媒介，應用途徑廣，具備較高的信號質量，畫面清晰度高，因此獲得受眾的喜愛。數字電視的播放質量，會受到數字發射機運行狀態的影響，所以必須分析數字發射機的特點，了解發射機運行的故障問題，深入探究故障產生的原因，結合發射機的實際情況，制定科學的檢修與維護策略，維護發射機運行的穩定性，確保廣電節目的播出質量與安全。

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