數字調幅中波廣播發射機的常見故障及其檢修技術

楊生林

（甘肅省廣播電視局天祝廣播轉播臺，武威 733200）

隨著計算機技術，網絡技術發展，廣播發射事業取得飛速發展，廣播發射機呈現出自動化特點，大型發射臺實現日常工作自動化。數字調幅中波廣播發射機是應用頻率較高的信號發射裝置，其傳輸效率高，具有良好的環境適應能力。由于中波廣播發射機構結構簡單，維護保養容易。但受制于多種因素影響，中波廣播發射機使用中設備運行出現故障難以及時發現，影響設備使用性，本文分析數字調幅廣播發射機特征，梳理了數字調幅中波廣播常見故障，為相應檢修工作開展提供參考。

1 中波廣播發射機的發展

中波調幅廣播在廣播電視事業發展中起到重要作用，中波發射臺是輿論宣傳陣地，廣播發射機是廣播發射系統重要部分，實現廣播發射機數據自動采集，能掌握分析中波發射系統可靠性。廣播發射臺工作為工程師保證發射機連續穩定工作，值班人員要監聽播出節目，巡查發射機及附屬設備。中波固態廣播發射機成為主流設備，發射臺使用新型DAM 數字幅相調制中波發射機，能提供發射機各種參數檢測電平輸出。

隨著信息技術廣泛應用，工業電器設備大規模使用新技術，廣播發射機數字化成為發展趨勢。應用數據采集系統能掌握發射機狀態性能，判斷故障原因，避免發生停播事故。數字化等智能設備大量使用，能代替部分人工工作，節省人力。廣播發射系統數字化設備維護費高昂，各類設備經濟性，穩定性是重要的考慮因素，發射機數量多，預算少的中小發射臺采購專業數據采集工控系統難以做大，設計滿足多數中小發射臺需求的發射機數據采集系統，能健全機房值班人員的工作強度[1]。

隨著科技的進步，廣電事業發展迅速，廣播發射機要實現自動化，對控制系統提出了更高要求。控制系統要監測發射機運行狀態，實現人機交互。發射機數據采集系統得到發展，但存在價格昂貴，通用性差，后期維護費用高昂等。中小發射臺需求結構簡單，功能齊全的發射機數據采集系統。90年代中期開始，中波發射機快速發展，從電子管板調機逐漸發展為脈沖階梯調制發射機，發射機數據采集系統有了良好發展條件。廣播發射機控制系統處理器包括PLC，ARM，控制器特點不同，PLC 可靠性高，微處理器系統開發靈活。采用PLC 控制系統成本較高。我國8位微處理器在工控系統中應用廣泛，但發射臺需監測更多數據，微處理器處理功能不能較好的滿足要求。使用32位微處理器實現發射機自動控制成為發展趨勢。

2 中波廣播發射機結構原理

廣播電視系統分為節目制播，信號發射與接收，借助多種傳播方式，在設備終端還原解調為聲音圖像，信號發射將廣電節目信號調制在載波，通過饋線系統發送到天線，信號發射任務是由中短波發射機等設備組成發射系統發出信號。廣播發射工作是完整的系統，包括電源系統，冷卻系統，監測系統，機房監控系統等。

隨著信息化社會發展，我國中波廣播發射機進入數字化，電子管板調機被淘汰，大多為DAM 等先進調制方式中波發射機。數字調幅技術獲得廣泛使用[2]。

音頻節目信號不能遠距離傳播，通過空間載體傳播節目為載波，中波廣播載波頻段為531-1602kHz，調制音頻寬帶應為±4.5kHz，中波頻段寬帶為526.5-1606.5kHz，為實現音頻信號遠距離傳輸，需用載波中介。隨著數字技術發展，很多電流等模擬參數轉變為數字信號，數字技術處理信號要將模擬信號轉換為數字信號，設備處理后的數字信號轉換為模擬量，互逆變換所需設備為DAC。將時間為連續值的模擬信號送入發射機，直流成分控制載波功率，模擬信號不能直接處理，必須經轉換變為數字信號，控制發射機功放單元模塊調制信號。控制信號分為前后兩組。

DAM 型發射機有48個功率放大模塊，能進行快速開關，射頻放大器輸出電壓合成形成射頻輸出電壓，功放模塊提供定值輸出電壓，放大器工作數量固定。音頻信號瞬間變化，放大器模塊工作數量變化。DAM 中波廣播發射機由電源，射頻等部分組成。射頻部分包括射頻振蕩器，推動電源調整期，射頻分配器等部分。激勵信號源發射射頻信號，經功放級放大射頻信號，經合成器合成送入陷波率網絡。音頻部分是發射機前端處理部分，將模擬信號轉換為數字信號，編碼處理變為控制信號，控制直流穩壓板，調制編碼板。監控部分功能是控制保護，保護電路與工作人員安全。

3 中波廣播發射機常見故障

數字調幅中波廣播發射機穩定運行，有賴于技術人員故障處理，檢修中技術人員應轉變思路，對中波廣播發射機常見故障處理，確保數字調幅中波廣播處于良性運行狀態。數字調幅中波廣播發射機故障主要分為天線故障，功放管擊穿故障等，故障未得到解決會影響中波廣播發射機運行質量[3]。發射機天線故障發生在播音階段。發射機無法工作，數字調幅中波廣播發射機運行中出現信號傳輸功率受阻情況，技術人員應立即檢修。故障主要發生在視頻轉換器中，可有針對性的進行檢修。數字條幅中波廣播發射機運行中出現無序調幅，易造成發射機功能模塊擊穿。

功放模塊損壞原因多樣，不同位置功放模塊重復損壞可能是場效應管絕緣體損傷。修復后模塊可能發生，模塊開關電路故障是導致效應管損壞的原因，應檢查開關電路是否存在器件損壞。推動信號不正確包括電平與相位不正確，要著重檢查推動變壓器，及雙向二極管，器件失效會造成推動信號不正確。修復模塊時檢查有無虛焊，元器件有無變色現象。同一位置功放模塊損壞原因可能是射頻推動信號異常，主要是電平幅度與相位，功放模塊推動電平在23Vp-p 左右，模塊推動信號相位差在5度內，如合成母板插頭連接不良等造成故障。正象模塊射頻推動信號相位差在5度內，模塊場效應管漏極轉換波形相差在5度內，其他原因可能產生漏極相位超標，原因是模塊插接不良，或射頻輸出環形變壓器存在問題。模塊損壞前工作較短時間，工作溫度偏高。

隨機位置出現模塊損壞可能為轉換器采樣脈沖相位設置不當，產生隨機模塊損壞故障，檢查轉換板拔碼開關位置是否正確，相位補償開關設置對發射機安全運行至關重要，如S1設置不當，會增大模塊開關損耗。調制B 電源用于對功放模塊開關時間補償，載波功率10kW，B 電壓在-2～-6V 變化，-6V 對應調制正峰，可對照廠家提供預置表查看電位器電壓，R38在發射機出廠前調好。駐波保護電路調制不當起不到保護作用，功放模塊在有天線駐波沖擊時產生隨機損壞，按試驗按鈕可測試保護電路，帶通網絡LED 燈應改顯示紅色，否則說明駐波保護電路故障。如過載保護電路調整不當，發射機出現過載可能損壞功放模塊，可查顯示板電位器，比較廠家預置表。

4 中波廣播發射機故障檢修方法

針對中波廣播發射機使用中出現天線故障，應做好相應檢查工作，對發射機天線調幅網絡全面檢查，判定線路是否發生損傷，提升故障檢修質量。技術人員在科學性原則下，將發射機調整到假負載狀態，確保特定頻率無線電波正常傳輸，對單音頻信號傳輸進行檢查。檢查中發現問題應立即采取措施排除故障。

檢修故障中考慮發射機輸出功率異常與視頻轉換器有關，可通過發射機視頻轉換器運行原理開展檢修工作。發現發射機內部射頻模擬出現輸出信號，根據轉換器進行線路分頻，必須認識到故障原因是視頻邊坡器編碼措施，導致控制設備失靈。技術人員可以在發射機中加入金屬箔等，增強信號管控能力，減少發射機信號干擾，發射機功率異常能自發進行調控。擊穿故障應結合實際情況了解功能模塊擊穿發生原理，使用電子測試器進行檢查，如發現直流電流調節器發生電壓負載異常，進行調節器檢測，采取有針對性的技術手段處理故障，為降低設備故障檢修難度，可根據發射機運行實際做好日常維護工作。明確設備維護主要內容，增強發射機維護有效性。考慮到設備管理需求，技術人員應細化維護周期，完成發射機檢修工作。

替代法在確定故障位置時發揮作用，故障在功放模塊上無顯示，例檢發現失真偏離，檢查發現故障功放模塊在6號位置，可利用替代法拔下調制板5號模塊U 型跨接線，將5號驅動信號接入6號，發現故障出現在5號模塊，可確定6號模塊調制編碼器驅動電路故障。檢修時參考調制編碼器土，判斷后進行修理。懷疑為推動信號電平幅度異常引起模塊損壞，可測量功放模塊推動電平，如電平幅度低于20Vp-p 為異常，正弦波在0VDC 線以下，功放模塊關斷。測功放模塊推動電平幅度，放大器必須處于開啟狀態，功率放大器在關閉狀態下測得波形在0VDC 線下。