中波廣播發(fā)射機主要故障及維護關鍵技術

鄭錫龍 廖裕華

（作者單位：廣東省惠東中波轉(zhuǎn)播臺）

近年來，我國中波廣播發(fā)射機的應用越來越廣泛，廣播傳播的信號也越來越穩(wěn)定。但在實際應用過程中發(fā)現(xiàn)，中波廣播發(fā)射機會因為外界條件和設備自身的干擾而出現(xiàn)各種故障，對中波廣播發(fā)射機的穩(wěn)定運行造成極大影響。所以，在中波廣播發(fā)射機應用過程中掌握正確的故障排除和維護技術非常必要。

1 中波廣播發(fā)射機的工作原理

通常情況下，中波廣播發(fā)射機使用的是基于垂直振子技術的單桅桿拉線天線，通過發(fā)射電磁波的方式完成信號轉(zhuǎn)化。在信號轉(zhuǎn)化過程中，主要存在橢圓極化、圓形極化和水平極化三種類型的電磁波。中波廣播發(fā)射機天線的發(fā)射效率主要取決于設備的運行效率，其具體的計算公式為：N1=Pr/Pi=Pr(Pr+P1)。該公式中，Pi指的是輸入功率，Pr指的是天線振子的損耗，天線發(fā)射的效率恒小于1。

中波廣播發(fā)射機的主要工作原理就是消除數(shù)字的調(diào)頻，也就是消除量化調(diào)頻。該原理主要涉及兩個方面：一是幅度處理，二是數(shù)字處理。在數(shù)字調(diào)頻過程中，計算機無法直接接收和解讀模擬信號，而是先將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字編程信號，也就是利用二進制中的“0”和“1”來表示信號，并通過特定的編碼器對這些數(shù)字信號進行相應的編碼處理，然后利用功率放大器進行適當處理，把“0”當作關閉代碼，把“1”當作開通代碼。功率放大器根據(jù)信號中的“0”和“1”產(chǎn)生相應的電壓，并以此達到系統(tǒng)控制的目的。

2 中波廣播發(fā)射機的系統(tǒng)構成

2.1 射頻系統(tǒng)

射頻系統(tǒng)是中波廣播發(fā)射機的核心組成部分，具體由設備內(nèi)網(wǎng)絡、激勵信號源、功率放大器等構成。其中，設備內(nèi)網(wǎng)絡由調(diào)配網(wǎng)絡和帶通濾波器組成，設備內(nèi)網(wǎng)絡的運行過程就是這兩者相互作用的過程。射頻系統(tǒng)在整個中波廣播發(fā)射機的系統(tǒng)結構中具有重要地位，其運行良好與否會對中波廣播發(fā)射機的工作質(zhì)量造成直接影響。通常來說，中波廣播發(fā)射機需要利用射頻系統(tǒng)中的激勵信號源來實現(xiàn)截頻功能，然后利用驅(qū)動前級實現(xiàn)載頻信號的放大，最后利用功率放大器來獲得足夠高的射頻功率，只有系統(tǒng)的這幾個部分密切配合，才能保證信號穩(wěn)定發(fā)射。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)

中波廣播發(fā)射機的監(jiān)控系統(tǒng)主要包括自動監(jiān)控和自動報警兩部分。監(jiān)控系統(tǒng)位于室內(nèi)，主要對計算機設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，同時對于計算機軟硬件的更新和完善也起著關鍵作用。監(jiān)控系統(tǒng)可同時調(diào)用多個監(jiān)控平臺，能夠?qū)⒄麄€發(fā)射系統(tǒng)的管理和運行置于有效監(jiān)控之下，這樣就能夠?qū)崟r掌握系統(tǒng)內(nèi)每一個設備的運行狀況，為中波廣播的順利發(fā)射提供全方位的保障。為確保監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行，應完善監(jiān)控系統(tǒng)的基礎設施配置，構建合理的監(jiān)控體系，實施分層監(jiān)控，增強監(jiān)控系統(tǒng)的預警能力。目前，中波廣播發(fā)射機的監(jiān)控系統(tǒng)可同時對多個系統(tǒng)進行監(jiān)管，開展集中監(jiān)控作業(yè)，并且可以遠程監(jiān)控周邊音頻信號。

2.3 音頻系統(tǒng)

中波廣播發(fā)射機的音頻系統(tǒng)主要包括音頻處理器、調(diào)制編碼器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器三部分，各部分的作用不盡相同。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的作用就是對計算機不能接收和處理的模擬信號進行轉(zhuǎn)換，使其變?yōu)橛嬎銠C可以讀取的數(shù)字信號，通常運用二進制編碼予以表示。音頻處理器的作用就是對信號和輸出頻率的疊加過程進行有效控制，同時對補償量進行合理確定。調(diào)制編碼器的作用就是轉(zhuǎn)化數(shù)字信號，將其轉(zhuǎn)化成模擬信號進行輸出，利用功率放大器把這些模擬信號輸送至各個系統(tǒng)，以達到相應的系統(tǒng)控制目的。

2.4 電源及冷卻系統(tǒng)

中波廣播發(fā)射機的電源和冷卻系統(tǒng)的構成較為復雜，主要包括濾波器、高壓和低壓整流電源及其他的一些設備。高壓整流電源的作用主要是給功率大的濾波器提供電源，低壓整流電源的作用主要是給中波廣播發(fā)射機前級的多個部件和系統(tǒng)提供電源，冷卻發(fā)動機負責維護系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，一般采用的是強迫風冷的方式。

3 中波廣播發(fā)射機主要故障及處理

3.1 天線與網(wǎng)絡零點變化

天線零點主要體現(xiàn)了天線反饋系統(tǒng)阻抗和發(fā)射機的匹配程度，是反映中波廣播發(fā)射機性能的一項主要指標。天線零點值越低意味著匹配程度越好，在完全匹配的情況下天線零點值應當為0。假如不匹配，發(fā)射機的保護電路會自動關機。導致天線零點出現(xiàn)異常的情況非常復雜，包括饋線進水、氣候原因、VSWR監(jiān)測電路波幅同相位不匹配等。例如，當氣候條件比較惡劣時，饋線系統(tǒng)中會出現(xiàn)很多的靜電，導致天線零點加大。饋線進入水分后，會改變饋線輸入阻抗，造成發(fā)射機阻抗與饋線系統(tǒng)匹配不佳。

3.2 輸出功率故障

為降低系統(tǒng)能耗，發(fā)動機組在正常運行狀態(tài)下的負荷分配應遵循微增率相等的原則，假如系統(tǒng)運行中偏離這一原則，則會導致輸出功率異常。為避免輸出功率異常，應調(diào)節(jié)好輸入電阻，控制好總電流水平，假如出現(xiàn)總電流小于最小電流的情況，則表明檢測器和調(diào)制板之間出現(xiàn)了故障，需要對調(diào)制板進行更換。假如故障還沒有消失，說明功率放大器可能發(fā)生了故障，應重點檢查功率放大器的電容元件。

3.3 模塊插座異常

模塊插座異常大部分都屬于功能故障，因模塊插座經(jīng)過頻繁拔插，使得彈簧張力有所減弱，進而導致電路接觸不良。插座受損后，有的會出現(xiàn)火燒的痕跡。所以，排除模塊插座故障時要先檢查插座的外觀，掌握插座受損情況和老化程度，再確定是否有必要更換新的插座。與此同時，在插座使用過程中要盡量減少插拔頻率，以有效延長插座的使用年限。

3.4 輸出變壓電壓異常

中波廣播發(fā)射機的電壓要控制在一定范圍之內(nèi)，低于或超出這個范圍都屬于電壓異常，需要及時予以處理。比如，變壓器超負荷運轉(zhuǎn)或絕緣性能降低時，可能導致繞組間短路，造成輸變電壓異常，出現(xiàn)雜音、高溫等現(xiàn)象。同時，高壓側缺相、阻擾缺相、三相負荷不平衡等也會造成輸出變電壓異常。解決這類故障首先要對變電異常原因進行準確判斷，假如是由變壓器絕緣性能降低引起的，可采取更換變壓器和線路的方法；假如是由三相負荷不平衡引起的，就應適當調(diào)整三相負荷。

3.5 功放管擊穿

導致中波廣播發(fā)射機發(fā)生功放管擊穿的原因有多個方面，只有準確認定故障原因，才能將故障盡快排除。所以，在處理此類故障時，關鍵是找到造成擊穿的原因。一般來說，造成功放管擊穿的原因主要有變壓器損壞、熱敏電阻探測電路故障、場效應管漏極相位出錯、射頻推動信號幅度錯誤等。處理功放管擊穿故障，要及時發(fā)現(xiàn)并更換損壞的元件，有針對性地進行處理。

4 中波廣播發(fā)射機的維護技術

4.1 定期保潔

中波廣播發(fā)射機的很多故障都是由灰塵引起的，過多的灰塵沉積會對發(fā)射機元件、線路造成腐蝕，導致發(fā)射機的靈敏度、準確度降低，進而出現(xiàn)信號失真等情況，嚴重的還會造成系統(tǒng)崩潰。所以，在中波廣播發(fā)射機的使用和維護過程中，必須定期做好清潔除塵工作，以避免發(fā)射機中沉積過多的灰塵。通常而言，每月至少應對發(fā)射機進行兩次除塵，同時要對有關位置進行潤滑，以確保發(fā)射機表面始終清潔、干凈。發(fā)射機除塵需要借助專門的除塵工具，這樣才能確保除塵的全面性，使得一些隱蔽位置的灰塵也能被徹底清除干凈，比較常用的除塵工具有高壓氣泵、毛刷、吸塵器等。應注意，在對發(fā)射機進行除塵處理時要保護好內(nèi)部元件，切忌對設備造成損壞。

4.2 定期更換元器件

中波廣播發(fā)射機中的電氣元件較多，其中部分電氣元件的發(fā)熱現(xiàn)象比較嚴重，可能影響到周圍元件的正常運行，導致發(fā)射機出現(xiàn)故障。所以，在發(fā)射機日常維護過程中要重點做好這部分電氣元件的檢查和維護工作，對性能下降、老化的元件進行及時更換，確保電氣元件始終處于最佳工作狀態(tài)。首先，要了解發(fā)射機電子元件的功能。在開展日常維護工作時，工作人員要掌握各種電氣元件的功能、可能對其正常運行造成影響的因素等，不斷優(yōu)化電氣元件運行的環(huán)境。其次，掌握電氣元件的正常運行參數(shù)。一些元件的參數(shù)能夠使用專門的儀器進行測量，在開展維護工作時，應準確測量各種元件的運行參數(shù)，確保第一時間發(fā)現(xiàn)故障，并及時對故障元件進行更換。

4.3 檢查開關

中波廣播發(fā)射機的開關很容易發(fā)生故障，如開關的彈簧片張力降低造成開關時發(fā)生火花、開關不靈敏等，這些都可能引起發(fā)射機運行異常。所以，在進行發(fā)射機日常維護時，要注意檢查開關的性能，如出現(xiàn)不良或損壞的情況，要馬上予以更換。另外，還要對開關異常的原因進行分析，確認是由于開關使用時間過長而出現(xiàn)了老化，還是開關內(nèi)部線路出現(xiàn)了短路，只有對故障原因做到心中有數(shù)，才能從根本上解決故障問題，并預防故障再次發(fā)生。

5 結語

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，廣播已逐漸深入到了人們生活的方方面面，給生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利。目前，中波廣播發(fā)射機在廣播行業(yè)得到了越來越廣泛的應用，發(fā)揮了非常重要的作用。但在中波廣播發(fā)射機的使用過程中，會出現(xiàn)一些這樣或那樣的故障，需要對其進行定期的維護和檢修，這就要求維修人員詳細了解中波廣播發(fā)射機的系統(tǒng)結構、工作原理，定期對其開展日常維護，及時處理各種故障，確保中波廣播發(fā)射機穩(wěn)定運行。