伍 艷
摘要:清華吉兆公司生產的GME1133型UHF3kW大功率合放式全固態電視發射機,因其性能穩定可靠、技術先進、操作簡單,被我臺使用。現將該機的組成部分、主要特點和工作中出現的故障及維修經驗作一介紹,和分析探討。
關鍵詞:電視傳輸;固態電視發射機;傳輸發射
中圖分類號:TP27
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2009)08-0288-01
1系統組成和基本原理
該機主要由6部分組成:激勵器、功率放大器、無源部件(包括分配器、合成器、帶通濾波器等)、供電控制部分、風冷系統和計算機監控系統。
激勵器是發射機的核心,用兩臺作為主備工作方式,它控制著整個發射機的運行。由視/音中頻調制器、DP/DG校正、群時延校正、互調校正、上變頻器、激勵功放、開關電源部分和控制主控單元組成。激勵器中的預校正指標可由計算機來遙控完成。其主要作用是將信源部分送來的視/音頻信號調制到指定的頻道載波上,并放大到一定電平去推動功率放大器。
該機采用了8個450W功放模塊進行功率合成,輸出功率大于3KW。每個功率放大器由4只大功率場效應管組成末級。每個BLF861A管和與之相連的輸入輸出匹配電路構成一個單管放大器;兩個BLF861A單管放大器和90正交電橋構成一組平衡放大器;兩組這樣的平衡放大器再用同相的二合成器進行功率合成,得到大于450W功率輸出的功放模塊。功放模塊為寬帶功放,線性好、一致性強、可互換使用,便于數字化升級。BLF861A場效應管放大器的輸入和輸出匹配網絡中都含有由微帶線構成的平衡/不平衡轉換(因為BLF861A為推挽型對管,要求平衡輸入/平衡輸出,而通常功率傳輸都采用不平衡的電纜或微帶,故需要轉換)。
分配器、合成器均采用吉賽爾電路微帶或懸帶結構和同向一次分配合成的方式,避免了多次合成的損耗大、結構復雜的缺點,此結構的插人損耗非常小;各功放端口之間具有隔離特性,隔離度均在一26dB以上;結構緊湊,最大限度保證功率輸出,并且一旦一路功率出現問題不影響功率的合成輸出。輸出端帶通濾波器采用進口產品,對帶外諧波進行抑制,確保帶外非所需發射小,防止對其余頻道的干擾。
末級功放的供電,采用4個2500VA的Ac/DC開關穩壓電源并聯均流使用。每個開關電源具有過溫、過壓、過流、短路保護措施。
發射機正常工作的所有工作狀態均由主控單元顯示。主控單元由功率測量板、單片機、數碼表等組成。發射機所有的工作狀態都通過單片機由主控單元顯示。發射功率和反射功率通過數碼表在面板上同步顯示。
2電路特點
GME1133型發射機立足于智能化、數字化、網絡化設計想,遵循數模兼容、冗余設計等原則,采用熱插拔技術。具有整機為單通道,圖像伴音為合放式;備份冗余設計,可實現零停播率;本機實現智能網絡化,運用計算機管理和監控,帶有PC接口,完善的保護措施,減少設備在特殊環境的損壞的特點。激勵器采用聲表面波技術、鎖相環及頻率合成技術、大規模集成電路技術,表面貼裝工藝;模塊化和熱插拔設計,調試維護方便;所有電源均為質量可靠、穩壓范圍寬、效率和穩定性高的開關電源。
3故障實例
[例1]故障現象:在冬季室溫低時,開機過程中常出現激勵器前面板的LO UNLOCK和FAULT指示燈亮,激勵器待機工作指示燈亮紅燈,發射機沒有功率輸出,如雙激勵器工作,自動轉換到備激勵器進行工作。
故障分析:檢查激勵器本振模塊盒中的指示燈工作情況,如本振失鎖,指示燈為紅燈,鎖定時指示燈不亮。
維修思路:(1)檢查本振模塊和控制板之間的連接線是,否正常。(2)檢查本振模塊中TP3測試點的電壓,正常應在2.5V-3V之間,如超過此范圍,用無感改錐調整電感L1的電感量。(3)可以微調輸出濾波器的電感量。(4)更換本振源模塊。
解決方法:更換本振源模塊后基本正常。
[例2]故障現象:開機時轉到安全模式,駐波和反射功率大,導致無法開機。
故障分析:整機出現了過載保護(整機設定VSWR大于1.5時保護)。
維修思路:(1)檢查發射機的輸出端與天饋系統之間的連接是否良好。(2)測量天線駐波小于1.5。(3)檢查主控單元中檢波電路和放大電路是否正常。(4)檢查發射機的本振是否定在所需要的頻率。
解決方法:經查是機器輸出饋管小φ40mm轉小φ80mm的變徑彎頭處松動打火所致,處理后正常。
[例3]故障現象:功放模塊電源指示燈不亮,輸出功率小,某功放管電流不正常。
維修思路。功率放大器是發射機中成本比較高的部分,也是故障最多的地方。功放自我保護在前級主要是過激勵保護,保護時首先降功率;中間級是過溫保護,保護時也是降低功率,但有可能恢復;末級是過載保護,保護時是不可能恢復的,只能拔掉功放模塊。
解決方法:測試功放的靜態電流。功率管1-5可以直接測量,測功率管6的電流需要先按功放后面板的微動開關,只有前面板的Vg指示燈亮,才可以進行靜態電流的測量。(1)功放過載時應檢查功放合成器和射頻輸出頭之間焊接是否牢靠;功放中用于反射功率檢測的檢波電路是否有損壞的器件;功放到合成器之間的射頻連接線是否有損壞的跡象。(2)某一功放輸出功率變小,造成激勵器輸出功率升高,功放出現過激勵保護時,如功放柵壓指示燈不亮,則調整功放微動開關的位置,可以排除此現象,功放柵壓為零,則用手接觸微動開關簧片,應有明顯的彈性,否則進行更換;功放管損壞,則在單片機中檢查功放的管的工作狀態,對損壞的功率管進行更換。(3)功放過熱時應檢查風機和風道的運行情況;功放中過熱繼電器的參數;功放中合成器及輸入口反射;散熱器外表面的灰塵是否太多。PC機不能與發射機連接
[例4]故障現象:計算機監控系統顯示offline。
維修思路:(1)檢查計算機與發射機的連接線;
①更換主控單元控制電路板M&C7的接口芯片MAX485/3085;②檢查計算機使用的軟件版本號是否和主控單元相匹配。③由于PC和發射機通訊線兩接頭的型號一樣,但定義不一致,因此注意不要接反。
正確定義;
PC—BD9:1腳-信號A、2腳-信號B 3腳-信號G
TV—BD9:2腳-信號A、3腳-信號B 5腳-信號G
(2)檢查RS232/485轉換器,可以將PC機和激勵器進行連接,判斷轉接器的好壞情況;
解決方法:后經替換法發現是RS232/485轉換器損壞,更換后正常。