100KWPSM短波廣播發射機PSM循環調制器故障的處理

摘 要：文章首先對PSM短波廣播發射機中普遍應用的循環調制解調器的工作原理進行分析，并探討了最新的數字循環調制解調器在PSM短波廣播發射機中的應用特點，最后以案例分析的方式，研究了100kWPSM短波廣播發射機循環調制解調器故障的處理分析思路與方法，為100kWPSM短波廣播發射機PSM循環調制解調器的日常保養和故障處理提供資料參考。

關鍵詞：PSM短波發射機；循環調制解調器；故障處理

PSM調制技術是當前短波發射機中應用最廣泛的技術，由于PSM調制技術不僅效率高，而且具有極高的可靠性，雖然在100kWPSM短波廣播發射機PSM循環調制器中電路設計并不復雜，但其設計思路卻極具研究價值。PSM調制解調器一旦出現故障，將會導致調制解調器性能下降，并降低調制解調器的使用壽命。在100kWPSM短波廣播發射機應用日益廣泛的今天，循環調制解調器的故障處理已經成為確保100kWPSM短波廣播發射機工作的關鍵技術，如何在應用中做好100kWPSM短波廣播發射機PSM循環調制器的故障診斷與處理，更是成為100kWPSM短波廣播發射機應用技術發展的重點。

1 PSM短波發射機循環調制解調器的工作原理

100kWPSM短波廣播發射機PSM循環調制器主要包括判別電路、J-K位移寄存器和48個J-K觸發器三個部分組成。判別電路負責實現功能性操作，而觸發器和開關電路并聯反應了PSM上的開關數。

1.1 判別電路

100kWPSM短波廣播發射機PSM循環調制器中的判別電路為了防止誤動作，還設有專用的清零電路，負責合、拉PSM開關后為后面的J-K觸發器提供時鐘。判別電路由減法器、比較器和非門組合器三個部分組成。當直流、音頻和三角波復合信號輸入后，經快速變換器加工成控制PSM開關。當要求大于實際，則輸出高電平和正電壓，當要求小于實際時，則輸出低電平和負電壓。該處分別接兩個三極管，一個為同向端，一個為反向端，經過比較器和非門后，形成高低兩個電平信號，并送入2D觸發器，輸出X信號和Y信號。

1.2 J-K移位寄存器

J-K移位寄存器是循環調制器的核心，是實現先合先拉、先拉先合的關鍵，該功能使用8位邊沿觸發式移位寄存器，高速硅門CMOS器件實現。J移位寄存器是由6塊高速硅門寄存器構成，負責合開關。K移位寄存器負責拉開關，同樣也是由6塊高速硅門寄存器完成。以負責“合”開關的J移位寄存器部分為例，工作指令信號OPERATE（簡稱O）信號經非門74HC14后作為基本R-S觸發器74HC02的S端，J1作為基本R-S觸發器74HC02的R端。由特性方程Qn+1=S+RQn，當O=0，S=1，R=J1=0，Q=1；當O=1時，具備上述高壓條件，S=0，R=J1=0，Q=1，J-K移位寄存器工作，74HC164的A、B端短接作為輸入端，合信號Y=1作為CLK時鐘輸入端，每當有上升沿時，移位寄存器輸出移位一次，上升沿來n次，則Jn=1，則對應的J-K觸發器對應端輸出高電平，合上一級PSM開關。到Y=1來第49次時，重復Y=1時的操作，往復循環。負責“拉”動作的K移位寄存器原理同J移位寄存器。兩套移位寄存器按照“先拉先合，先合先拉”的原理密切配合，保護48級PSM開關能夠正常循環工作。

2 100kWPSM短波廣播發射機PSM循環調制器的特點

2.1 兼容性較傳統調制解調器好

PSM循環調制解調器實現了調制解調器的數字化，通過對數控面板進行設置，這種比較先進的調制解調器不僅能夠應用于100kW、150kW和500kW不同功率的短波發射機中，還能夠應用于PSM發射機系統中。

2.2 環保節能性

應用于100kWPSM短波廣播發射機的PSM循環調制器，具有根據音頻變化自動載波浮動的功能，該功能能夠根據自帶算法根據音頻幅度計算最小輸出功率，并依此為結果通知發射機調整到該輸出功率上，不僅能夠保證浮動載波不會發生切底部和冒頂現象，還能夠有效的降低發射機的能耗，實現發射機工作的節能降耗。

2.3 具有音頻預失真校正功能

失真校正功能是當前調制解調器的必備功能，數字循環調制解調器相比于傳統解調器，能夠對功放管等硬件質量引起的音頻信號失真進行預校正。這種預失真校正能夠有效的降低信號輸出失真度，保證整機失真度符合要求。

2.4 具有閉環反饋補償功能

數字循環調制解調器通過采用48路光收信號采樣，能夠按照高-低的電壓搭配處，實現自動篩選輸出組合降噪的目的。

2.5 具有極高的系統穩定性

近年來，隨著人們對短波輸出信號質量要求不斷提高，調制解調器作為大功率短波發射機的重要功能單元，其工作穩定性也受到人們的高度重視。相比于傳統模擬調制解調器，數字循環調制解調器在算法上充分考慮了系統的安全性，應用優秀的技術，實現了對系統的過流保護和異常錯誤的出現。這種功能是通過在循環隊列檢測開啟模塊個數，并設置門限，一旦超過門限輸出則維持此時最大功率，斷開與前端聯系實現的。

2.6 高速的音頻處理能力和音頻幅度分辨率

數字循環調制解調器應用了三角波補償理念，實現了音頻幅度分辨率的提高并具有高速的音頻處理能力。這不僅提高了發射機信號發射質量，還有益于系統信噪比的改善。

3 100kWPSM短波廣播發射機循環調制解調器的故障處理

3.1 故障現象

某臺應用數字循環調制解調器的100kWPSM短波發射機在播音過程中，功率模塊輸入指示燈正常，但輸出指示燈卻不斷閃動，并有幾個指示燈不亮。為了排查故障，封鎖高壓再重合高壓后，指示燈閃動和不亮狀態依舊，影響了信號發射質量。

3.2 故障分析

環形調制器的作用是將A/D開關送過來的要求合上開關或與本單元當前已合開關作比較，將功率開關數字電平轉化為指令信號，功率模塊輸入燈無故障，但輸出燈不正常，可以判斷為判別電路出現故障。但問題究竟源于判別電路什么位置，卻需要具體分析。在分析故障原因時，需要使用儀表測量判別電路的功能單元，并根據測量結果進行具體分析。

3.3 故障處理

功率模塊閃動問題出現，首先可能是9單元套箱中電路板出現故障，但根據當時的表值進行判斷，簾柵壓和簾柵流均正常，末級屏壓也正常，這意味著A4板中簾柵調整不存在問題。因此，判斷故障應該在其他位置。根據對判別電路的測量分析，根據表值情況可以判斷故障被縮小到環形調制器上。環形調制器如果出現故障，會導致瞬間板壓全無，并導致高末簾柵過荷載。更換A7板厚，高末簾柵過荷載現象不見，模板輸出指示也恢復正常。

綜上所述，隨著循環調制解調器在大功率短波廣播發射機中的應用日益普遍，對PSM調制解調器故障的診斷與處理已經成為循環調制解調器技術使用的關鍵。為了應用好數字循環調制解調器，確保信號輸出質量并提高調制解調器使用壽命，日常操作和維修人員一定要把握好循環調制解調器的工作原理，并掌握這種調制解調器的應用特點，并在此基礎上提高故障處理維修技術水平，積累故障維修技術經驗。

參考文獻

[1]李芳軍.100kWPSM短波廣播發射機PSM循環調制器故障現象處理與分析[J].數字技術與應用，2015（5）：203-204.

[2]趙貞秀.BGTB5141型PSM100kW發射機調制器連鎖五燈工作原理及故障分析[J].有線電視技術，2014（9）：96-102.

[3]張京保，馬國平.TBH-522型PSM短波廣播發射機功率控制板故障的判斷及處理[J].西部廣播電視，2014（2）：133-134.