全固態(tài)電視發(fā)射機的原理與維護

李曉玲（作者單位：陜西電視臺）

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全固態(tài)電視發(fā)射機的原理與維護

李曉玲
（作者單位：陜西電視臺）

摘 要：隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，全固態(tài)電視發(fā)射機已經(jīng)完全取代電子管與速調(diào)管發(fā)射機，并向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展且已得到廣泛的使用。近年來數(shù)字化發(fā)射機已逐步發(fā)展普及。文中結(jié)合工作實踐對全固態(tài)電視發(fā)射機的基本原理、日常維護、檢修做一介紹。

關(guān)鍵詞：全固態(tài)電視發(fā)射機；原理；維護

隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，電視發(fā)射機經(jīng)歷了從黑白到彩色、從電子管到全固態(tài)、從模擬到數(shù)字的發(fā)展階段。電視發(fā)射機作為地面電視廣播無線覆蓋的主要設(shè)備，對無線廣播的傳播起到了重要的作用。全固態(tài)電視發(fā)射機以其、高功率、高效率和數(shù)字化而得到廣泛的應(yīng)用。陜西電視臺22頻道現(xiàn)有2部全固態(tài)發(fā)射機，其中一部為NEC20kW全固態(tài)發(fā)射機，本文結(jié)合自己的實際工作經(jīng)歷以該發(fā)射機為例簡要介紹一下全固態(tài)發(fā)射機的工作原理，并就全固態(tài)發(fā)射機的使用與維護加以說明，為設(shè)備的維護、管理提供參考。

1　全固態(tài)電視發(fā)射機的組成與運行原理

全固態(tài)電視發(fā)射機采用了模塊化的設(shè)計思想，采用雙激勵器冗余、模塊化的功率放大合成技術(shù)和智能化的自動監(jiān)控系統(tǒng)。全固態(tài)電視發(fā)射機主要由激勵器、激勵器切換器、功放模塊及電源、雙工器、控制器、濾波器和風(fēng)冷系統(tǒng)等幾個方面組成。本文主要從控制單元、激勵器和功放模塊幾個方面詳細(xì)闡述了全固態(tài)電視發(fā)射機的工作原理。

1.1 系統(tǒng)控制單元

控制系統(tǒng)由一臺控制器完成，它相當(dāng)于人的大腦控制著人體的各個中樞神經(jīng)。在全固態(tài)電視發(fā)射機的內(nèi)部，每一個工作單元都有與控制系統(tǒng)相互連接的模塊，這個模塊的主要作用就是對各部件的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和檢測。收集相關(guān)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。當(dāng)某一單元模塊出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會立即報警并保護。隨著通訊技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，發(fā)射機的控制單元通過RS-232或RS-485接口與計算機遠(yuǎn)程連接，主控計算機負(fù)責(zé)管理受控的發(fā)射機，包括控制發(fā)射機的每一個單元模塊，監(jiān)測、設(shè)置發(fā)射機的運行參數(shù)，自動開/關(guān)機，主/備激勵器切換，同軸開關(guān)得切換，主/備發(fā)射機倒換等。

1.2 激勵器的運行原理

激勵器是發(fā)射機的重要組成部分，對送入發(fā)射機中的視頻、音頻信號進(jìn)行處理，并將視頻信號調(diào)制成射頻信號送入末級功放，它的性能決定了發(fā)射機的性能指標(biāo)的優(yōu)劣。

視頻信號源送入激勵器后經(jīng)微分相位校正、放大、延時、箝位、白電平限幅、同步再生等處理后送到圖像中頻調(diào)制器進(jìn)行幅度調(diào)制，已調(diào)幅的中頻信號經(jīng)聲表面波濾波器形成殘余邊帶后輸出到中頻校正器，然后經(jīng)過微分增益校正、群時延校正、殘余邊帶濾波、圖像調(diào)制等處理后經(jīng)過變頻、放大，將中頻信號變成所需的射頻信號。

音頻信號送入音頻電路，經(jīng)預(yù)加重及濾波放大等處理后，送入伴音中頻調(diào)制器調(diào)頻，經(jīng)過中頻校正、本振、變頻后形成所需要的射頻信號，圖像及伴音信號經(jīng)過一系列處理最后送入功放放大到100mW輸出。激勵器內(nèi)設(shè)有AGC自動電平控制電路，使激勵器輸出功率非常穩(wěn)定。

1.3 功放單元的運行原理

以陜西電視臺22頻道NEC發(fā)射機為例，該發(fā)射機共有4塊伴音功放，24塊圖像功放。功放工作電壓為＋24～＋30V，圖像功放的增益為53dB，將5mW輸入信號放大到1000W（峰值）。伴音功放的增益為51dB，將5mW輸入信號放大到600W。

功放單元也是全固態(tài)電視發(fā)射機的重要組成部件，功放單元一般是由功放模塊、合成器、分配器等幾個部分組成，該頻道發(fā)射機的功放使用的是MOS FET 2SC3500，2SK2396管子，該功放運用3級驅(qū)動，以圖像部分為例簡要說明一下其工作原理。從激勵器送出的圖像信號通過功放模塊面板的J1加至DRIVE PA1 經(jīng)3dB耦合器CPL301合CPL302分別穿過衰減器和相位調(diào)整器，經(jīng)過IC307放大。

PM校正補償輸出到DRIVE PA2。在DRIVE PA2中將從DRIVE PA1送來的圖像信號加到3dB 90°混合偶合器。信號用3dB 90°混合耦合器分配，然后經(jīng)過平衡—不平衡轉(zhuǎn)換器，經(jīng)晶體管TR201 和TR202放大。放大之后的信號經(jīng)過平衡—不平衡轉(zhuǎn)換，用3dB 90°混合耦合器合成。合成的圖像信號用3路分配器分成3個輸出，將它們送至末級功放的2路分配器。在末級功放中將從DRIVE PA2送入的圖像信號加到一個3dB 90°混合耦合器。經(jīng)放大后與驅(qū)動PA2一樣，經(jīng)3dB耦合器和平衡—不平衡轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理。由TR101A和TR102A將放大的信號加至隔離器（環(huán)行器）W1。6個末級功放用6路合成器合成。功放板最后輸出60dBm電平的合成圖像信號再經(jīng)兩級兩路合成后送出至雙工器，經(jīng)雙工器與伴音信號合成送入天饋線系統(tǒng)。

2　全固態(tài)電視發(fā)射機的維護

2.1 除塵

全固態(tài)電視發(fā)射機采用了高集成化的設(shè)計，電子元器件體積小、功率大、效率高，因此散熱問題非常重要，由于該發(fā)射機使用了7.5kW大功率散熱風(fēng)機并加裝了過濾網(wǎng)，由于西安地區(qū)地處西北，氣候干燥風(fēng)沙較大，所以對機器的除塵工作顯得尤為重要。風(fēng)機濾塵網(wǎng)每周必須清洗一次以保證通風(fēng)冷卻。在每周二的例行檢修中對機器的各部分模塊進(jìn)行基本的除塵和維護，檢查風(fēng)機是否運行良好并定期保養(yǎng)維護。在每年的季檢，年檢中對發(fā)射機的功放板、電源板、激勵器、信號柜和雙工器等進(jìn)行徹底的清潔維護，并對各單元模塊內(nèi)的電子元器件進(jìn)行維護檢測。

2.2 功放板與電源板的維護

功放板與電源板屬于發(fā)射機的核心部件，在日常工作中應(yīng)加強對該部分的巡視檢查，注意各部分的電流、電壓、溫度等運行指標(biāo)。功放板與電源板中的各元器件在工作時產(chǎn)生很高的熱量，如果溫度過高容易損壞場效應(yīng)管，所以必須通過強制風(fēng)冷來保證它的正常運行。這兩個模塊運行于大電流、高頻率的狀態(tài)下，容易吸附灰塵，維護時重點是清潔表面散熱片及內(nèi)部元器件的灰塵。在維護時要注意檢查功放板高頻輸入和輸出接頭有無松動，場效應(yīng)管及各元器件引腳有無脫錫，電容有無漏液現(xiàn)象。該機電源是一個開關(guān)式穩(wěn)壓直流電源，輸入電壓三項200V，輸出電壓直流30V。電源模塊包括三大部分：PB1高壓整流部分；NDJ－4033直流變壓部分；PB監(jiān)控信號傳輸部分。該電源板在維護時除了做好除塵外，重點要檢查各接線端子有無松動，各元器件靜態(tài)狀態(tài)下是否良好。抽測部分元器件的靜態(tài)指標(biāo)是否正常。

2.3 加強發(fā)射機的預(yù)防維護工作

在日常的工作中加強值機人員值班制度的落實，定時巡機、抄表檢查機器的運行參數(shù)是否正常，檢查機器內(nèi)部的硬饋、雙功器、吸收負(fù)載等溫度是否正常。發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即處理，做到防患于未然。充分落實周檢、季檢、年檢制度，做好相應(yīng)的檢修記錄，整理并保存檢修資料。遇到雷電、暴雨、地震等極端天氣后也應(yīng)及時巡視、檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。定期利用測試儀器對播控中心送來的信號、激勵器、功放等運行參數(shù)進(jìn)行測試校正，確保發(fā)射機運行在正常工作狀態(tài)。除了做好以上的檢修維護外，應(yīng)定期在信號覆蓋區(qū)域內(nèi)進(jìn)行一次覆蓋場強與收視情況的調(diào)查。了解掌握收視效果，收視人群以及城市建筑物等地形變化對播出信號的影響變化。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊衛(wèi)東,李軍華,魏潔.淺談全固態(tài)電視發(fā)射機的日常維護[J].西部廣播電視,2006（8）.

[2]陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機使用與維護[M].北京：中國廣播電視出版社,2002.

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