中波廣播發射機匹配網絡的調整與故障處理

王志強

內蒙古自治區廣播電視傳輸發射中心610臺 內蒙古 呼和浩特市 010000

內蒙古“智慧廣電”建設以來，在廣播電視公共服務方面，統籌有線、無線、直播衛星等廣播電視資源，實現了無死角覆蓋、滿足了不同條件下群眾對廣播電視公共服務的需求，切實提高了廣大群眾的獲得感、幸福感、安全感。截至2020 年12 月，內蒙古自治區廣播電視綜合人口覆蓋率達到99.53%，真正做到了“戶戶通”“村村響”。內蒙古地廣人稀，無線覆蓋方式主要以短波、中波、調頻、衛星為主，相比之下，中波廣播覆蓋范圍大、運維成本低、技術相對成熟的優勢顯著，中波廣播發射機的有效運維是信號高質量傳輸發射的重要保障。

1 概 述

DAM-10kW 中波廣播發射機是全固態發射機的典型代表，能夠將模擬音頻數字化，采用數字循環調制編碼減少誤碼率、提高信號分辨率，從而實現高質量的音頻信號傳輸發射。全固態機使用的場效應管、集成模塊等器件對電壓、電流的要求較為嚴格，當線路中出現電壓過高、阻抗不匹配等故障時，會對器件產生不可逆轉的損壞，引起發射機保護電路的動作，造成關機，影響正常安全播出。為了保護固態器件的運行安全，發射機設置了六類故障檢測保護和顯示電路，并在輸出網絡中設置帶通濾波器和三次諧波的陷波網絡，輸出網絡能實現功率合成器輸出阻抗與饋線阻抗的匹配。

2 發射機輸出網絡的基本組成

輸出網絡又叫阻抗匹配網絡，能夠濾除射頻信號的雜波，并將功率合成器輸出端的阻抗4Ω變換成饋線阻抗50Ω，實現射頻信號在饋線上的高效傳輸。輸出網絡的原理圖如圖1所示。

圖1 DAM-10KW 中波發射機輸出網絡原理圖

輸出網絡的原理圖主要包括：4Ω 調整電路、濾波器電路、50Ω的調載調諧電路、三次諧波的陷波電路和石墨放電球電路。

3 輸出網絡的測試與調整

對輸出網絡測試和調整前，必須確認斷開了發射機的全部電源，并且用接地棒接觸含電容的電路部分進行通地放電，條件允許的情況下，關閉周圍所有發射機，減少電磁干擾。

3.1 三次諧波陷波網絡的測試與調整

三次諧波的陷波網絡由電感L5 和電容C4 組成，能夠將無用的、負面影響最大的三次諧波濾除。測試時，斷開L5 與L3、L4 的連接點，網絡分析儀的工作頻率設置為該發射機發射頻率的三倍值，校準后將測試夾子夾至L5 與地，儀器屏幕右下側顯示阻抗值，理想阻抗為（0+j0）Ω，如果是則無需調整，如果發生偏離，則可調整L5 上連接C4 的抽頭位置，微調直至阻抗顯示為最小值，緊固抽頭，恢復L5 與L3、L4 的連接點，即三次諧波測試與調整結束。

3.2 帶通濾波器的調整

帶通濾波器由電感L102 和電容C103 組成，主要對雜波信號進行濾除，改善音頻質量。測試時，斷開連接到L102 上的抽頭“1”“2”，網絡分析儀的工作頻率設置為該發射機發射頻率，校準后將測試夾子夾至抽頭“4”與地，儀器屏幕右下側顯示阻抗值，理想阻抗為無窮大，即L102 和C103 并聯諧振于載波頻率，如果是則無需調整；如果發生偏離，則可調整L102 上抽頭“4”位置，微調至阻抗顯示為無窮大，緊固抽頭，恢復抽頭“1”“2”的連接點，即帶通濾波器的測試與調整結束。

3.3 T 網絡的測試與調整

T 網絡主要由電感L3、L4、L5 和電容C4 組成，測試前，先確認饋線端的阻抗為50Ω，或者將饋線斷開，網絡端接上純電阻50Ω，斷開抽頭“2”與L102，網絡分析儀的工作頻率設置為該發射機發射頻率，校準后將測試夾子夾至抽頭“2”與地，儀器屏幕右下側顯示阻抗值，理想阻抗為（50+j0）Ω，如果是則無需調整；如果發生偏離，則可調整調載L4 和調諧L3 的旋鈕，微調至阻抗顯示為（50+j0） Ω，恢復抽頭“2”的連接點，即T 網絡的測試與調整結束。

3.4 功率合成輸出端4Ω的測試與調整

測試前，先確認饋線端的阻抗為50Ω，斷開功率合成輸出端與電感L101 的連接處，網絡分析儀的工作頻率設置為該發射機發射頻率，校準后將測試夾子夾至電感L101 的抽頭與地，儀器屏幕右下側顯示阻抗值，理想阻抗為（4+j0）Ω，如果是則無需調整；如果發生偏離，則可調整抽頭“1”的位置改變阻抗實部，調整L101 的抽頭改變阻抗虛部，微調至阻抗顯示為（4+j0）Ω，恢復功率合成輸出端的連接點，即4Ω的測試與調整結束。

熱調時，開機后升功率使模塊導通18-19 塊之間，此時輸出功率應為10kW，功放電流在48-52A 之間，細微調整調諧、調載旋鈕，使輸出功率最大，電流最小。

4 常見故障處理

故障現象：BPF 駐波比紅燈亮，發射機掉功率，發射機無法開機。

故障分析：發射機是在運行過程中突然關機的，BPF 駐波比紅燈亮可能是由于故障檢測控制電路故障或是線路上存在較大的駐波引起的，引起駐波的主要原因是輸出網絡或天線調配網絡等發生失諧，將懷疑重點指向顯示板、控制板、輸出網絡和天饋線系統。

故障處理：首先，將發射機切換至假負載，通低壓后開“低功率”，依然出現BPF 駐波比紅燈亮，由此可以斷定故障點在發射機，快速切換至備用發射機，保證廣播的正常播出，然后進一步排除故障。

如果備用開機后還是掉功率并自動關機，說明問題出在天饋線系統，即饋線、天線調配網絡或天線存在故障。

現重點排查故障機的輸出監測板和輸出網絡，斷低壓，查看輸出監測板表面并無明顯異常后，打開輸出網絡的機箱門，發現帶通濾波器并聯電路的電容炸裂，更換同型號、同容量的電容后，用網絡分析儀測試帶通濾波器的并聯諧振，調整相應線圈的抽頭，使網絡分析儀上顯示的阻抗為無窮大，恢復接口，即調整完畢。發射機通低壓，輸出端接假負載，開啟假負載，發射機面板顯示正常，按“低功率”，顯示板及各表盤指示正常，然后按“中功率”“高功率”，發射機正常，即故障處理完畢。

故障總結：發射機突然停機造成停播，雖然恢復正常播出很迫切，但也不能魯莽操作，要應用有效方法快速排除天饋線系統故障，然后才能倒換備用發射機進行播出。假如該故障是由天饋線系統引起的，貿然開機易損壞發射機的其它器件，引起更復雜的故障，斷定是天饋線故障，應第一時間組織人員排查天饋線系統，重點查看天線調配網絡上是否有異物、電容是否損壞、天線底座放電球上是否有異物，排除故障后再開啟發射機，才能盡早恢復播出，減小停播造成的影響。本案例中，利用假負載可以快速判斷故障范圍，確保了快速恢復播出的可靠性、安全性。

5 總 結

作為中波臺站的技術人員，掌握并熟練調整發射機的運行狀態是必備技能，也是需要不斷改進與提升的部分，遇到突發故障要冷靜分析，先確保安全播出，然后進行故障的搶修工作，每一步都應按照操作規范進行，確保人身及設備安全。