中波廣播發射機常見故障與維護

李曄炫

摘? 要：該文綜合分析中波廣播發射機的重要性及其面臨的挑戰。首先，闡述中波廣播發射機的優勢，包括信號穩定、廣泛覆蓋、強抗干擾能力。其次，深入探討中波廣播發射機作為廣播信號傳播的核心裝置，在運行中可能出現的故障和需要采取的維護措施，以確保設備的穩定運行。接著，詳細介紹中波廣播發射機的日常維護保障措施，包括外觀物理檢查、供配電系統檢查、天饋系統檢查等方面。最后，對中波廣播發射機的應用進行討論，強調對該系統的理論研究、故障診斷、維護技術的重要性，為相關行業提供有益的參考。

關鍵詞：中波廣播發射機；調幅廣播；故障分析；維護措施；應急預案

中圖分類號：TN93? 文獻標志碼：A? 文章編號：2095-2945（2024）19-0147-04

Abstract： This paper comprehensively analyzes the importance and challenges of medium wave broadcast transmission. First of all， this paper describes the advantages of medium wave broadcast transmission technology， including signal stability， wide coverage and strong anti-interference ability. Secondly， it deeply discusses the possible faults and maintenance measures that may occur in the operation of the broadcast transmitter as the core device of broadcast signal transmission， in order to ensure the stable operation of the equipment. Then， the daily maintenance measures of medium wave broadcast transmitter are introduced in detail， including appearance physical inspection， power supply and distribution system inspection， antenna feed system inspection and so on. Finally， the application of medium wave broadcast transmitter is discussed， and the importance of theoretical research， fault diagnosis and maintenance technology of the system is emphasized， which provides a useful reference for related industries.

Keywords： medium wave broadcast transmitter; AM broadcast; fault analysis; maintenance measures; emergency plan

中波廣播技術作為廣播電臺中至關重要的一環，在信息社會中發揮著不可替代的作用。然而，近年來其應用范圍的不斷擴大也伴隨著一系列挑戰。中波在傳輸過程中往往受到多種因素的影響，導致傳輸質量的不穩定性，這給廣播信號的傳播帶來了一定的隱患。為了確保中波廣播設備持續穩定的運行，對中波發射技術的研究和發射設備的維護顯得尤為重要。維護人員必須深入了解其工作原理，并具備豐富的實踐經驗，積極執行維修任務，以保證設備始終處于優秀狀態，從而提升工作效率。

1? 概述

發射機作為中波廣播技術的核心組成部分，承載著將音頻信號轉化為電信號，并通過天線將其發射到空中的重要任務。中波廣播發射技術利用中波段電磁波進行信號傳輸，其在空氣中長距離傳播且信號穩定性高的特點，使其成為一種極為實用的廣播方式。該技術的工作原理主要包括將音頻信號轉化為電信號，并通過特定設備和儀器完成信號調制和發射。發射機的工作原理對于確保廣播信號的傳遞質量至關重要，對于廣播業務的順利進行具有重要意義。

2? 組成原理

DX型中波發播設備以其卓越的技術特性（如數字化調制）為基礎設計而成，具有優秀的功能表現并具備全面的安全保障機制;同時該機器的高效能運作模式使得其構造簡潔且易于維修保養。此款產品主要包括5個子模塊：高頻系統、復合音頻數字系統、功率合成及輸出網絡、故障檢測保護和控制系統，最后是電力供應設施。

2.1? 高頻系統

高頻系統能夠生成載頻激勵信號，并提供48個大小不同的功率放大器的激勵電壓。同時，其還能為欠激勵和過激勵檢測保護提供取樣。此外，激勵電壓會自動調整以便電路取樣，并產生數模轉換啟動脈沖。激勵電平送到48個大、小臺階功放，使大、小臺階功放具備工作條件，而48個大、小臺階功放的打開與關閉由調制編碼板輸出的高、低電平決定。

2.2? 復合音頻數字系統

經過復合音頻數字系統的處理后，音頻信號被提升了可調節的增益并添加上了恒定的電壓水平，形成了一個復合音頻信號。然后，這個信號會通過模數轉換板轉化為復合音頻數字流，接著再由調制編碼設備產生出編碼的高、低電位，從而能夠操縱48種大小不同的臺階式功率放大器的開啟或關閉狀態。最后，這些信息會被傳輸到功率合成器中，以實現載波頻率和調制音頻包絡的綜合。

2.3? 故障檢測保護和控制系統

對于發射機的各類故障，故障檢測保護和控制系統提供多級的維護與展示，以防止可能導致無法挽回損害的敏感固態設備受損。例如，一類故障被視為最嚴重的，會導致關閉電源并停止功率放大器的運行；而六類故障則是最輕微的，只會在屏幕上顯示載波包絡偏移錯誤信息；二類故障時低電壓或高電流情況會使系統停運2 s，然后恢復正常工作狀態，若在開機的2.4 s內，又檢測到二類故障，則將其轉換為一類故障；三類故障為天線和帶通濾波網因網絡失配、外界干擾等因素導致駐波比偏大，進行多次19 ms關功放和降功率操作；四類故障為天線和帶通濾波網絡偶發的19 ms關功放，或者模擬輸入板、模數轉換模板低壓電源出現故障及預推動故障也需要導致的關閉功放；五類故障為模數轉換錯誤，會使得復合音頻轉換的數據流被清除，因此也需要關閉功放。

2.4? 電源

電源供給全機各板低壓電壓±22、±8 V，高頻系統+230、+115、+60和+30 V電壓，此外，推動1a和1b電壓是自動調節的激勵電平，而開關功放則使用+5 V的穩定電壓，同時還有調制b-的穩定電壓。

3? 常見故障

3.1? 發射機功率放大器故障

10 kW輸出的發射機配備了共計52組功率增益單元。這包括大臺階等壓功放（共42組）、小臺階二進制型功放（共有6組）、預驅動級（3組）及驅動級（同樣為3組）。該設備能夠根據外部提供的不同電源輸入與初級/次級的不同匝數比例來產生各種電壓和功率以適應多種應用需求。所有這些功放都可以互換并替換使用，一旦某一大臺階功放發生故障，導致包絡偏移指示紅色閃爍，則可取下調制解碼板上的鎖存輸出模塊的U形環，利用延長連接線選定替代的40至42組大臺階功放，從而在無須暫停廣播的前提下修復包絡偏移問題，使得發射機包絡偏移指示恢復綠色狀態，實現發射機正常工作且沒有失真的情況。

功率放大器是中波發射機中最容易發生故障的組件之一，通常由48個射頻功放板、3個射頻電源合成板和射頻電源合成器組成。常見故障為場效應晶體管損壞，可能由于驅動信號幅值或相位錯誤引發。為了保證發射機的正常運行，維護人員需要及時檢修和維護功率放大器。

3.2? 天線網絡故障

在中波廣播發射機運行中，天線網絡發生故障時可能影響天線反射率，最終干擾發射機的穩定工作。遇到這種情況，可以先給發射機連接假負載，測試天饋網絡的調制回路和天線幅度，觀察有沒有潛在的隱患問題。此外，還需檢測指定頻率區間內的電信號，確認這一波段內廣播正常播出，這也是必要的維護步驟之一。調試發射機也是維護天線網絡的重要手段，特別是對發射功率與單頻信號進行觀測和干預，有助于及時發現故障并進行調整。最后，在監測發射機的工作狀態時，需要特別關注中性線到網絡相位線上可能產生的非線性負載和三次諧波情況。通過及時發現并解決這些問題，可以有效保障天線網絡的穩定運行，確保廣播信號的高質量傳輸。

3.3? 無法開機

在中波廣播發射機的操作過程中，無法正常啟動通常是個大問題，特別是振蕩器出現故障。振蕩器正常運行時會產生射頻信號和激勵信號，如果振蕩器出現問題，發射機就不能傳遞內外信號，最終導致設備無法正常啟動。為了有效應對此類故障，需進行系統性分析。

首先，應對相關元件的預置進行檢查，確保設置正確。通過檢查振蕩器及其相關控制參數，可確定是否存在設置錯誤或參數配置異常的情況。若預置正確但問題仍然存在，則需要深入進行分析排查。其次，在進一步的原因排查中，若不能確定是什么導致了振蕩器故障，一般將故障元件換成數字頻率合成式激勵器，因其能夠產生高精度的射頻信號且常見易得。這種方法可以解決因振蕩器故障導致的設備無法開機的問題，使發射機恢復正常工作。因此，系統性地分析排查故障原因和逐步采取應對措施能夠有力解決發射機無法正常開機的問題。

3.4? 輸出功率異常

中波廣播發射機的功率輸出異常是一項關鍵性問題，直接影響到廣播信號的傳輸效果和設備的性能穩定性。在日常維護中，維護人員需要特別關注2種常見情況下的故障表現。首先，當發射機固定在低功率下無法升功率至正常輸出范圍，報警系統卻并未告警時，可能是由于輸出監測板和調制編碼板之間的電信號傳輸故障（可能是由焊點虛焊、導線接觸不良或外部磁場干擾等引起），導致調制板無法有效傳輸電信號至功放板，造成功率輸出異常。解決此類問題的方法包括測試調制編碼板的輸出波形（可用示波器）是否正常，調整功率盒的輸入電阻來檢查信號傳輸是否正常，并根據需要更換接觸不良的導線、重新焊牢接點或直接更換故障電路板。另外一種情況是，當電壓顯示正常，但輸出電流、入射功率、反射功率均為零時，可能是繼電器出現故障所致。例如，保險絲熔斷或電路斷路等問題會導致調制編碼板無法傳遞電信號，最終致使發射機沒有功率輸出。解決這種故障的方法是檢查發射機的開機電路和振蕩器的射頻信號是否正常，如異常則更換相匹配的繼電器。

4? 維護措施

4.1? 日常維護的必要性

中波廣播發射機作為廣播信號傳輸的核心設備，在日常運行中承擔著至關重要的任務。然而，由于其長時間高負荷運行及外部環境的影響，發射機容易出現各種故障，直接影響到廣播信號的穩定傳輸。因此，實施有效的日常維護措施顯得尤為必要。

首先，日常維護能夠及時發現潛在問題，預防故障的發生。通過定期的外觀檢查和系統檢查，可以及時發現設備的磨損、腐蝕、松動等情況，應避免這些問題進一步演變成嚴重的故障。其次，日常維護有助于延長發射機的使用壽命。定期清潔設備、更換老化零部件及正確調整設備參數，可以減少設備的磨損程度，延長其使用壽命，降低設備維修和更換的成本。此外，日常維護還能提高設備的穩定性和可靠性。通過對設備各部分的定期檢查和維護，可以確保設備在長時間運行中保持穩定的性能，降低設備故障率，提高廣播信號傳輸的可靠性。

綜上所述，中波廣播發射機的日常維護是確保設備長期穩定運行的重要保障措施。通過實施有效的日常維護，可以及時發現和解決潛在問題，延長設備的使用壽命，提高設備的穩定性和可靠性，從而確保廣播信號的正常傳輸和播出。

4.2? 優化設計

工作人員需要在設備運行中根據實際情況，隨周圍天氣、環境等參數的變化來調整傳輸方向以提高中波廣播發射設備的傳輸效率。通過實踐發現，采用豎直和平行2種方式能有效加快傳輸速率，提升傳輸效率。同時，不同的發射天線具有不同的傳輸特性，維護人員應根據所處地勢的地理特征，結合實際情況選擇合適的發射天線。

由于天線效率直接關系到中波廣播發射系統的穩定性，傳輸效率就顯得尤為關鍵。設計廣播發射天線時，需要充分理解天線技術要點，熟悉輻射電阻、天線尺寸、形狀和電流波長等參數，以便選擇適當的發射方式來提高信號傳播效率。天線工作效率指發射功率與無線功率的比值。為確保天線良好工作狀態和提升發送水平，應確定發射頻率與天線發射頻率接近，并考慮實際條件，如土壤、地形、氣候等，使天線工作更符合實際，降低能耗，確保正常運行。通過仔細研究和合理設計，提高天線效率對保障中波廣播發射系統穩定運行至關重要。

4.3? 加強對廣播天線電氣設備的維護

為保證廣播天線電路正常運行，電氣設備維護至關重要。首要，要進行全面清理和檢查，包括詳細檢查電路連接端口，確保無損壞。關鍵電氣設備的穩定運行直接影響廣播信號傳輸效果，因此維護人員需監測電流流通后線圈溫度，保持在合理范圍內。監測匹配網絡的駐波比，保持在合理范圍。另外，應采用現代技術手段，如防雷避雷裝置，放電球和隔直流電容器，提升電氣設備的抗雷擊性能。其次，及時處理控制面板信息，向控制中心反饋并實現有效監督核查，確保電氣設備良好狀態。在非維護和保養時間，維護人員仍應對重點部位進行控制和檢查，保持天線良好狀態。進行地網性能檢查時，需借助電阻測試儀對桅桿底座和地網性能進行測試，以及時發現并處理問題。結合檢查數據分析地網工作狀態，排查潛在故障隱患，確保天線穩定運行，保障廣播質量。

4.4? 調配網絡維護

維護中波調配網絡是一個重要且復雜的任務，因為這些設備長期工作在大電流、高電壓的環境下。所以在進行維護前，必須嚴格遵循安全規程。首先，需要確保機房關機，設備切斷低壓電源，并在進入調配室時掛好接地鉤，以確保工作安全。此外，對電容器進行放電也是必要的安全措施之一。

在確保安全的前提下，維護人員應該逐個清潔調配網絡中的各個元件，仔細檢查其狀態，并注意觀察是否有打火痕跡、焊點接觸是否良好及連接點有無松動跡象。此外，在進行清潔的過程中需要特別小心，以免意外改變了元件狀態，這可能導致后續開機時出現問題。另外，條件允許時維護人員應定期測試底部阻抗，并記錄下阻抗的變化情況。

完成維護工作后，切記將所有設備都恢復至檢查前的原始狀態。且在重新開機之前，建議先開啟一段時間的發射機，以檢查設備是否存在打火或異常聲音等問題。這樣可以及時發現和解決潛在的故障隱患，確保設備的安全和穩定運行。

4.5? 重視日常巡檢和維護

巡視工作是確保發射天線穩定運行的關鍵，因此，相關人員需定期巡視場地，檢查發射機各部分。隨季節變化，巡視內容應相應調整，包括調整天線張力、調整匹配網絡輸入阻抗和清理銹蝕等。必要時更換部分受損元器件，確保其清潔，維持強度和正常運作。

為全面提升維護工作效率，需建立相應管理機制，制定明確的責任制度。降低部件故障概率，確保廣播信號不受部件干擾。

4.6? 制定應急預案

面對日常工作中可能出現的潛在問題和影響因素，如供配電故障、極端天氣干擾等，需要結合實際情況來制定相應的應急管理預案，旨在確保發射機整體性能的穩定和可靠，以保障信號的正常傳輸。通過定期進行量化考察，可以及時發現并解決一些潛在的問題，從而保障發射系統能夠正常運行。因此，事先制定相應的危機應對措施和技術處理預案就顯得尤為重要。應急方案需要對不同地區的氣候特征及發射塔臺架設處的地理環境等因素進行綜合考量分析，建立完善的技術準則，才能更好地應對突發情況，進而提升廣播的傳輸效率。

5? 故障排查注意事項

在維護中波廣播發射設備時，常規故障排查注意事項至關重要。如果同一位置的功率放大模塊持續受到損壞，需要優先檢測漏極相位的偏移情況，以保證射頻驅動信號與場效晶體管的漏極切換波形的相位差異不大于5°。常見因素包括連接問題、射頻輸出的環型變壓器的損傷或者射頻功放補償線的接錯等。此外，多次受損的不同模組可能是由于開關電路故障導致場效應管損壞，因此必須全面檢查開關電路，確保元件無損。在故障分析中，維護人員通常依靠觀察、聽音、嗅氣味來判斷。觀察設備外觀，檢查是否有磨損、缺件或生銹等問題；仔細聽設備是否有異常聲音；通過嗅氣味檢查是否存在元器件或線路短路、高溫燒糊等情況。這些注意事項對于準確快速地定位和解決中波廣播發射設備的故障至關重要，有助于保障設備的正常運行和廣播服務的穩定提供。

6? 結束語

本文深入研究了中波廣播發射機的維護和發展趨勢，并提出了一系列有效的維護措施。強調了定期檢查和維護對發射機及相關設備的重要性，以確保其性能和效率的穩定。此外，還提出了針對常見故障的解決方案，以及日常維護的具體措施，如定期檢查維護、清潔保養、防雷和防靜電等。這些措施不僅可以提高廣播信號的傳輸質量，為聽眾提供更好的收聽體驗，還可以保證設備的持續穩定運行。在廣播行業飛速進步的大環境中，有必要強化對中波廣播發射設備的保養，持續滿足時代的需求，為所有聽眾提供高品質的廣播服務。

參考文獻：

[1] 朱懌.中波廣播發射機故障現象及維護措施分析[J].電聲技術，2020，44（10）：15-17.

[2] 陳春杰.中波廣播發射機故障分析及維護措施[J].電視技術，2023，47（12）：129-131.

[3] 劉興榮.淺析全固態中波廣播發射機維護技術[J].產品可靠性報告，2024（2）：47-48.

[4] 朱勁燁.數字調幅中波廣播發射機的故障及維護[J].信息技術時代，2023（2）：7-9.