影響中波發射機電聲指標的因素分析與應對措施

余 潔

廣東省澄海中波轉播臺 廣東 汕頭 515800

0 引言

目前，中波廣播發射臺的主用機型為10k W以上的全固態數字調制(DA M)發射機，DA M數字調制中波發射機以良好的電聲指標而著稱，但如果不按規范要求安裝使用，維修調試和日常維護不到位，就有可能造成發射機電聲指標下降，另外，當發射機使用一定的年限后，隨著元器件的性能變化，也會影響到發射機的電聲指標和發射機工作穩定性，其中影響最嚴重的的是發射機的三大指標(頻率響應、信噪比和諧波失真)。

1 發射機的三大指標

既然說影響最大的是發射機的三大指標，那么，發射機的三大指標是什么呢?它們與發射機的那些因素有關呢?

1.1 頻率響應 頻率響應的定義為:發射機的調制系數，隨輸入發射機振幅電平恒定的正弦音頻信號的頻率而變化的特性。發射機頻率響應的優劣主要取決于音頻處理電路。DA M中波發射機的音頻處理電路包括:音頻處理器、模擬輸入板、A/D轉換板。在音頻處理電路，能夠影響頻率響應的主要原因有:音頻輸入接口與音頻信號源輸出接口不匹配；模擬輸入板上貝塞爾函數濾波器不對成；平衡不平衡電路失調；音頻處理關聯電路故障。

1.2 諧波失真 諧波失真的定義為:發射機用單一頻率的正弦音頻信號調制時，由于高頻放大器的非線性和調制器的非線性，此頻率會產生各次諧波分量，各次諧波分量的均方根值與基波有效值之比，即為諧波失真。發射機的高頻和低頻部分，都是由各個功能板塊組成的，由于非線性元件的使用，發射機的輸入信號和輸出信號必然存在差異，我們力所能及的是盡力減小這種差異，但不能完全消除。

1.3 噪音比 噪音比的定義為:在發射機沒有外加調制信號的條件下，其射頻信號通過線性檢波器檢波后的交流電壓有效值與調制系數為100%時，檢波器輸出的交流電壓的有效值之比。由信噪比的定義可以看出，發射機的各級電路異常都有可能造成信噪比下降。與信噪比有關的主要電路有:模擬輸入板、調制編碼板；直流穩壓板、調制功放級、電源電路、輸出網絡、射頻激勵電路、射頻放大電路等。

2 影響電聲指標的原因

影響發射機電聲指標的主要原因有:安裝不規范、電源部分故障、匹配網絡失調、發射機故障、調試不當、元器件噪聲、測試方法與測試儀器有偏差。

2.1 安裝不規范 發射機的安裝一般由發射機廠家負責施工，由于各方面的原因，發射機在安裝過程中，可能會存在以下幾個方面的問題:一是發射機的高頻和低頻接地線布局不合理。我們知道，發射機安裝時，一般是在匹配網絡的輸出部分引出接地線，這樣做的目的主要是防止產生高頻寄生，避免寄生信號干擾發射機；二是發射機的供電線路不合理，發射機的供電線路應盡量短，過長的線路會收到其它發射機的高頻干擾；三是發射機的輸出饋線安裝不規范，發射機輸出端與硬饋之間的連接、硬饋與彎頭之間的連接、彎頭與饋管之間的連接都必須符合要求，否則容易屏蔽不嚴，一旦竄入高頻信號，會嚴重影響發射機的發射指標；四是安裝位置不合適，有條件的話，發射機最好獨立安裝，離其它發射機越遠越好，不要距發射天線太近，也不要距配電系統太近。

2.2 電源部分故障 DA M中波發射機電源部分設置有故障檢測保護電路，比如電源缺相、過流、過壓，一旦這幾項出現問題，發射機就會停機保護，但發射機使用一定的年限后，由于器件參數變化，保護監測電路設置發生了變化，有可能失去保護作用，筆者遇到過幾次電源故障，一次是主電源濾波電路部分電容失效；另一次是+5 V低壓電源整流器全橋損壞，例行測量發射機指標時，發現信噪比嚴重下降，但是發射機的故障檢測保護電路沒有起到保護作用，后來逐級查找才發現上述問題的。電源部分異常造成發射機指標下降的主要原因有:外供電不穩定、三相電源不平衡、整流變壓器局部短路、整流橋、濾波電容失效、供電線路接觸不良等?；谏鲜鰡栴}，我們在日常維護時，要對這幾個部位進行不定期測量，除了要測量指標以外，還要對電源相關的器件進行檢查，包括電源保護電路也一并檢查。

2.3 調試不當 DAM發射機有許多參數設置調整電路，這些電路的調整目的是確保發射機在最佳指標狀態下工作，由于人為調整、器件老化等因素，可能會造成參數的變化，這些參數的變化會降低發射機的運行指標。以10k W DA M發射機為例，影響發射機指標的調整電路有:高壓電源紋波保護監測電平調整電路、230 V取樣調整電路、直流穩壓板B-調整電路；模擬輸入板音頻增益調整電路、模擬輸入板音頻+直流上的72k Hz抖動信號調整電路、調制監測取樣電路、帶通濾波和負載調整電路。為了避免上述調整電路出錯而影響到發射機的電聲指標，我們要在發射機安裝調整且正常工作一段時間后，在各種調整電位器、開關、旋鈕、撥碼開關等調整元件的適當位置用記號筆做記號，并將調整參數記錄在備忘錄上，以備將來維護調整需要。與電聲指標有關的音頻部分調整器件及功能如表1所示。

表一 與電聲指標有關的音頻部分調整器件及功能

2.4 匹配網絡失調 匹配網絡在發射系統中起著上接下傳的重要作用，良好的匹配網絡是保證發射質量的主要條件，如果網絡失諧，會造成發射機電聲指標下降，如果偏差嚴重，將導致發射機無法開啟。匹配網絡的常見原因是:網絡元件失效或損壞、一年四季冷熱交替導致匹配網絡阻抗變化、風雨雷電等惡劣天氣影響網絡阻抗。網絡阻抗的變化，會造成三大指標的嚴重偏差，在指標測試中表現為全頻段失真、也就是說從100 Hz～9k Hz全部失真，同時伴有信噪比、頻率響應指標下降。當遇到匹配網絡異常造成電聲指標下降時，我們在排除網絡器件損壞故障后，一定要對輸出網絡進行重新調整，可以通過機器面板上的負載調整鈕和匹配調整鈕來調整，邊調整邊觀察，達到最佳匹配效果。如果匹配網絡失真在10%以上甚至更高，微調旋鈕無法調到最佳效果的，就必須對匹配網絡進行統調。

2.5 干擾因素 中波發射臺的電磁環境異常復雜，除了本機發射的頻率外，還有本臺其它發射機發射的頻率，特別是采用多頻共塔發射的方式，高頻信號之間通過發射天線相互干擾，如果阻塞和吸收單元做的不合適，就不能很好的吸收和阻止其它信號干擾，這種干擾主要影響發射機的信噪比。除此之外，如果發射系統的接地內阻過大或者不合理，也會寄生很多高頻信號，寄生高頻信號一旦竄入音頻和射頻通路中，會嚴重影響發射機的電聲指標。

2.6 發射機故障 毋容置疑，發射機本身故障，會造成發射機電聲指標下降。影響發射機電聲指標的常見故障有:音頻處理器故障、音頻輸入板內部電路故障、模數轉換板內部電路故障、調制編碼板內部電路故障、直流穩壓板內部電路故障、射頻放大器損壞、輸出網絡故障、高低壓電源故障、各功能板連接件接觸不良故障、高頻電路各級內部故障、高頻電路各級輸入輸出調諧網絡故障等。一般情況下，上述故障都會造成發射機故障檢測電路動作，發射機停機保護或降功率工作。但由于我們在排除這些故障時，不按規范操作，替換的元器件不符合要求，或者更改了原電路，維修后調整不準確，都會造成發射機失真，電聲指標下降。

2.7 元器件噪聲 發射機是有集成電路、場效應管、集成運放和其它電子元件組成，每個元器件都會有熱噪聲，如果元器件老化、參數變化、焊接不良、變形等都會改變元器件的工作特性，電路工作點發生變化，影響到發射機的電聲指標。基于此，無論是廠家組裝發射機，或者我們在維修維護時，都要采用優質的電子元件。在日常維護時，多留意元器件是否有變色、變形、接觸不良等情況出現。如果通過指標測量發現問題，應及時查明原因。

2.8 測試方法有誤 除了上述各種原因以外。由于我們在測量指標時測量方式不對，或者使用的測量儀器不同，也會測量出指標誤差。一般情況下，越貴的儀器測量的精度越高。這一點需特別注意。

結束語

DA M中波發射機的電聲指標是整個發射系統發射質量的依據，電聲指標的好壞，一方面需要規范的安裝和使用，另一方面有賴于我們日常的細心維護，采用先進的測試設備，經常性的測量檢查發射機的電聲指標，發現問題及時處理，只有這樣，才能保證發射機在最佳狀態下工作，確保優質安全播出。