數字電視發射機的維修淺析

王建中

（作者單位：甘肅省民勤縣廣播電視臺）

1 數字電視發射機的組成、性能及工作原理

1.1 數字發射機的組成

數字電視發射機主要是由激勵器、前置放大、末級功放、濾波器、開關電源等組成，功率較大的數字電視發射機還有監控單元、切換單元、授時器、功率分配器、功率合成器、冷卻裝置等，如圖1所示。

圖1 數字電視發射機系統框圖（1 kW）

1.2 數字發射機的性能和技術特點

數字發射機性能指標高、運行穩定、質量可靠，有以下技術特點：功放單元采用LDMOS放大管且工作在AB類狀態，增益高、線性好、輸出能力強；具有完善的工作狀態監測功能和遠程控制功能；具有過流、過壓、過溫、過駐波比保護功能；功放單元及開關電源均可熱插拔，且開關電源對功放單元實行一對一供電，當某個電源或者功放出現問題時不影響其它功放的正常工作，方便檢測與維護；采用雙激勵器工作且互為備份，可實現自動切換；采用預失真技術，改善信號的非線性失真。

1.3 數字發射機的工作原理

前端壓縮編碼、復用打包后生成的傳輸碼流信號（TS流）首先輸入到激勵器，激勵器是發射機的核心，發射機的很多工作是由激勵器來完成的，激勵器性能指標的優劣直接決定著發射機的性能，它的主要作用就是進行信道編碼和調制，在地面數字電視傳輸中，由于多徑效應的影響較嚴重，激勵器往往引入抗多徑干擾效果顯著的COFDM技術，即編碼正交頻分復用調制，所以激勵器有時也叫COFDM調制器。COFDM技術是一種并行調制技術，它是由大量子載波構成，可以抗多徑干擾。激勵器采用主備工作方式，以保證發射機的工作更加穩定可靠，主備激勵器送來的射頻信號首先進入切換開關，當主激勵器出現故障時，系統自動切換到備用激勵器，當主激勵器恢復正常時，切換開關自動將信號恢復到主激勵器。信號經切換開關后進入前置放大單元，前置放大單元主要有濾波器、電平控制器、放大模塊等組成，主要作用是對輸入的射頻信號進行濾波、電平控制、緩啟動和預放大。同時，對信號提供AGC控制，以保證設備輸出功率穩定。信號經過前置放大單元預放大后進入功率分配器，功率分配器將信號分配成3路（或4路），分別進入到不同的功放單元進行功率放大，功放單元是發射機中的重要組成部分，對發射機的功率輸出具有決定性作用，信號經過幾個功放單元放大后進入到功率合成器，再經過帶通濾波器進行濾波，最后通過天饋系統發射出去。

2 發射機的維修

數字發射機集成度高結構復雜，因此，維修較困難，數字發射機維修是一項理論與實際相結合的工作，實際操作性很強，既要有充足的理論知識，又要在平時檢修中多積累經驗。根據多年的維修所得，發射機故障一般有電源故障、功放損壞、激勵器故障、反射過大等。另外，還有過熱保護、冷卻系統故障、過壓過流保護、濾波器失調、授時器失鎖等。

2.1 發射機的電源故障

發射機的電源故障既有外部電源的故障（如電壓偏高、偏低、缺項等），又有發射機內部開關電源故障，這里談一談在維護中遇到的開關電源故障。開關電源按接負載的形式可以分為串聯型和并聯型兩種，串聯型開關電源因屬于熱底板型，現在很少使用已被淘汰；并聯型開關電源輸出端和市電通過變壓器、電容等隔離，安全性能好，現在的電器設備中廣泛應用的就是并聯型他激式四管全橋脈沖可調式開關電源。開關電源的工作原理就是先將220 V市電整流濾波，整流后得到一個大約300 V的脈動直流電，然后進入振蕩電路、通過變壓器的次級變換成所需的電壓，再通過整流和濾波得到一個輸出穩定的直流電壓。在實際的電路中，為濾除雜波、減小波紋系數、抗干擾、保護開關電源等，加入了過壓、過流、濾波、抗干擾等電路，所以只有了解開關電源的原理構造，才能在維護檢修中得心應手，盡快排除故障。

維修實例：距離甘肅省民勤縣廣播電視臺（以下簡稱“我臺”）較遠的南湖中繼站發生故障，用戶反映接收不到信號，從機頂盒調出接受信息看，既沒有信號強度有沒有信號質量，說明發射機沒有工作，此中繼站使用1臺200 W野外型發射機，安裝在距離地面10 m有余的移動塔上（移動塔高50 m左右），所有的工作單元包括濾波器、激勵器、功放、電源等都集中安裝在一個機箱里面，屬于一體型風冷散熱。維修時，先檢查向發射機供電的穩壓電源、空氣開關、電源定時開關、供電線路以及解調調制器等都正常，說明發射機內部存在故障，之后打開發射機前面蓋板，里面指示燈全部熄滅，用萬用表檢查12 V開關電源的交流輸入端（220 V）正常而直流輸出端沒有12 V電壓，說明12 V開關電源損壞，12 V電壓是此發射機的基準電壓，沒有12 V電壓，推動功放工作的48 V開關電源也不能啟動，造成發射機停機。打開開關電源蓋板，發現保險管已燒毀，首先更換同型號的保險管，在斷開負載的情況下開機又燒毀，說明開關電源本身有短路性故障，仔細檢查，發現壓敏電阻（14D471K）有裂紋，用萬用表測試呈短路狀態，證明壓敏電阻已損壞，更換同型號的壓敏電阻后開機有12 V直流電壓輸出，接入負載，發射機工作，經測試一切正常。

2.2 發射機的功放故障

功放對發射機的功率輸出起著決定性作用，也是發射機出現故障較多的地方，功放故障是發射機檢修的重點難點，故障多一般是LDMOS場效應管燒壞，有時是電壓電流不正常導致過壓過流保護。

維修實例1：昌寧中繼站200 W發射機無輸出，射頻輸入和供電均正常，打開發射機蓋板，各指示燈亮，功放塊48V直流電壓正常，功放塊輸入端有射頻輸入而輸出端沒有射頻輸出，判斷功放燒壞，打開功放塊蓋板，發現LDMOS管有燒焦的痕跡，后更換LDMOS管，發射機工作正常。

維修實例2：主站1 000 W發射機輸出功率下降，此發射機有4個功放單元，監控單元LCD顯示功放3無輸出且報警，測試4個功放單元的AGC控制電壓，功放1、2、4的AGC控制電壓為1.6～1.7 V，而功放3的AGC控制電壓超過1.8 V，調整功放3的AGC控制電壓，功放3輸出正常，整機輸出功率也正常，報警解除，故障排除。分析原因是由于功放3的AGC控制電壓較高，致使功放3輸入電平較高，功放電路過載保護所致。

維修實例3：主站1 000 W發射機駐波保護無輸出，先將發射機輸出接到假負載，開機一切正常，證明故障在濾波器或者天饋系統，然后分段測試濾波器和天饋系統，天饋系統反射正常而濾波器反射較大，分析原因可能是濾波器失諧，此濾波器乃高性能高精度帶通濾波器，調試難度大，需通過廠家的測試平臺方可，由于現場沒有條件對濾波器進行調試，返廠調試后工作正常。

2.3 發射機的其它故障

除開關電源和功放故障外，發射機的其他故障主要有：發射機功率正常但是圖像不正常或有馬賽克，一般是接受端故障、碼流故障、激勵器故障等；發射機駐波保護不能開機，一般是功放和合成器連接頭故障、合成器故障、耦合器和濾波器故障、天饋系統故障、功放取樣電路故障等；電源缺項、電源電壓偏高或偏低超過了穩壓器的調節范圍，這要從交流供電線路上檢查處理；在發射機的日常工作中，要注意環境的溫度、濕度，要注意發射機的通風、防塵、避雷。另外，對每一次檢測維修要做好記錄，以備以后查看對比分析；要做到定期維護，及時消除其中存在的安全隱患，將問題消滅在萌芽狀態，對一些易損的零配件如保險管、壓敏電阻、電容、空開等要做好備份，以備不時之用。

在當今，數字電視技術發展日新月異，為確保數字電視發射機穩定可靠的工作，我們要多學習、多實踐、多鉆研新技術，以豐富的理論知識指導實際工作，并在實際工作中積累經驗，充實自己的理論知識，準確掌握數字電視發射機的工作原理，做好平時的維護工作，及時排除存在的問題，保證數字電視發射機的安全運行。