10kW數字調制廣播發射機射頻、雙頻共塔系統故障分析與處理

李佩鐘

寧夏廣播電視臺傳輸發射中心彭陽轉播臺在雙機并機的基礎上，去年又增加了5套調頻全頻段發射機，下文將雙機并機和增加立體聲廣播的射頻系統和雙頻共塔系統及兩例典型故障進行分析和說明。

1 射頻系統

TSD-10數字調制發射機射頻系統的主要功能是產生高穩定的載頻信號，并逐級放大，最后在數字音頻編碼信號的作用下，進行大功率的模數（D/A）轉換，產生具有量化臺階的調幅波。然后，由帶通濾波器進行光滑處理，濾除不需要的音頻頻帶處的各種雜散信號得到典型的振幅調制的射頻波輸出。

如圖1所示，射頻系統包含：射頻激勵原（A17）、緩沖放大板（A16）、前置驅動板（A40）、驅動放大級（A41-A43）、驅動合成母板（A14）、驅動分配板（A15）、驅動電源調壓板（A22）、射頻功率放大版（A44-A91）、射頻功率合成母板（A18-A20）、射頻多用表板（A23）、帶通濾波器、輸出調配網絡、射頻輸出取樣（A26）、射頻輸出監測器（A27）。

圖1 TSD-10數字調制中波發射機射頻系統方框圖

根據寧夏廣播電視臺傳輸發射中心彭陽轉播臺雙機并機和全頻段五套調頻立體聲調頻機的開播就射頻激勵源做以下分析和說明。

1.1 射頻激勵源（又稱射頻震蕩板）

射頻激勵源又稱射頻震蕩板（見圖2），是為了發射機提供所需要的工作載頻的射頻信號源，同時，為了雙機并機的工作方式或調幅立體聲廣播提供射頻激勵信號的輸入輸出接口、發生駐波比故障時作保護性激勵源切換使用。

器的輸出信號作為基準信號的鎖相環頻率合成器，它的頻率精度和頻率穩定度均大于10-8，頻率間隔為9kHz，其頻率范圍涵蓋整個中波頻段，射頻激勵器安裝在主機柜右側下方。

1.2 射頻激勵源的工作原理

在沒有外部射頻激勵信號輸入時，發射機利用自有的高穩定的鎖相環頻率合成器產生的載波信號作為發射機的激勵信號。

當有外部激勵信號輸入時，輸入電平檢測電路發出切換指令，模擬開關N7A/C將外部激勵作為發射機的載波信號送出。

當發生電壓駐波比故障時，模擬開關N7B/D，將作出反應，將發射機輸出網絡的取樣載波信號作為封鎖功放期間的射頻激勵送出，保持功放模塊射頻輸入/輸出相位的一致性，進而保證發射機的安全。

輸出檢測單元只能判斷的射頻激勵源是否有射頻脈沖輸出，當激勵源輸出“高”或“低”電平時，檢測電路都將作為故障信號送入監測顯示器，進行保護工作。

射頻激勵源的頻率設定，是通過設定三個微型開關S2（百）、S3（+）、S4（個）的“8，4，2，1”碼的位置實現的。

射頻激勵源的射頻輸出為4.5Vpp方波。

圖2 TSD-10 射頻激勵器

圖3 雙頻共塔

工作電源：+22V非穩壓電源輸入到板上，3個三端穩壓器產生+9V、+12V、和+15V電源。

1.3 故障處理

寧夏廣播電視臺傳輸發射中心彭陽轉播臺“中國之聲”主發射機在運行工程中，信源無調幅度，倒換檢波盒“2”恢復正常。檢查檢波盒“1”時，發現檢波盒內檢波二極管已經燒壞，換管后安裝試機正常，有打雷時就出現這種現象，反復幾次，后經過故障分析，調整槽路，再沒有出現過這種情況。

2 雙頻共塔中波天饋線系統線路分析及典型故障

雙頻共塔中波天饋線系統線路如圖3所示，其步驟如下。

第一，將阻塞網絡并聯L.C調試在阻塞信號中心頻率的諧振點上，對陷波網絡，先將并聯L.C部分調試在主路信號中心頻率的諧振點上，此時并聯諧振對主路信號呈高阻抗，對鄰頻該網絡呈失諧狀態而具有容抗或感抗，此時只調試與并聯部分相串聯的L或C，使其串聯諧振在鄰頻點上，這時整個串并聯網絡對干擾的鄰頻信號呈旁路接地而濾除，而又使主路信號不受影響。

第二，在調試好阻塞網絡和陷波網絡后，再調試匹配網絡，此時阻塞、陷波網絡不宜在作調整，僅對匹配網絡作調試。

第三，匹配網絡理應在其他網絡之后，而本例恰在陷波網絡之前。

第四，在建雙頻共塔時，一般在天線的底部加上串聯和并聯的電抗元件，組成T型網絡，這種網絡被稱為預調網絡或天線底負荷，加上預調網絡的原因是：在發射機一塔雙頻工作時，當需要共塔的兩塔頻率間隔較遠時，拉線鐵塔的底部2個頻率的天線實部電阻Ra相差較大，2個輸入的阻抗模值也就相差很大，且天線越低會越明顯，如果把2個信號直接從天線底部分開，則可能其中一路阻塞網絡的視在功率很大，匹配網絡的視在功率也就很大，這樣不但加大了損耗，還增加了很多其他不穩定的因素。理論證明，當雙塔工作的兩個頻率的輸入阻抗模值相等時，2個阻塞網絡的視在功率最小。所以，要在天線底部加上L、C預調網絡，在2個工作頻率的阻塞網絡處改變2個頻率的天線輸入阻抗，降低雙工網絡的視在功率，使共塔雙頻的塔底電壓接近。

故障處理：在去年冬天，一次大規模的降雪，半夜凌晨突然“中國之聲”“寧夏新聞”兩部正在運行的10kW中波發射機出現天線駐波比紅燈告警，同時伴隨掉高壓，復位后還加不上去，無法恢復，檢查發射機內沒有故障，但是天線零位值很大，緊急巡查天饋線、天調室，發現放電球因大雪導致中間間隙已被短路，待緊急清除積雪，天線駐波比紅燈告警解除，高壓可以升上去，一切恢復正常。

[1]解蘇漢.DX中波發射機與天饋網絡[M].西安:陜西科學技術出版社,2013.