馮 勇 熊金超 楊 睿 謝詩萍 陸 田
意大利RVR系列調頻發射機(下文簡稱“RVR發射機”)是廣西大部分廣播電視無線發射臺站的主要機型。作為廣西調頻類廣播信號傳播的“普遍存在型”發射機,RVR發射機在長期的播出發射過程中極少出現因機器問題而造成的安全播出事故。由此可知,該產品的發射機在無線播發性能和運行穩定性上均具備一定的優勢。對此,筆者就RVR系列調頻發射機的產品特性與實際應用情況進行探討。
廣西較為普遍的RVR發射機主要有激勵、發射為一體的300W/1kW發射機,以及“激勵器+功放設備”組成的3kW/5kW/10kW發射機等類型。其整體結構與常規調頻發射機的結構大體相同(如圖1所示),主要采用“激勵器+功放”或單“激勵器(小型發射機)”的播發方式。該產品的特性優勢體現在以下三方面。

圖1 RVR調頻發射機簡易流程圖
RVR發射機有著高集成度模塊化的優勢。與部分同時代的調頻發射機相比,該產品的設備組件將“控制+電源+射頻”多模塊集成常規化。技術人員在組裝和拆裝發射機時,均不用考慮功放電源、風機等設備的接入問題。而且,該產品在維護及更換組件時更為直接,具體表現為拆裝一步到位,免去了排查功放電源、外置線路等操作,節省了操作時間和操作空間。以TEX300LCD/S 300W調頻發射機為例(如圖2所示),TEX300LCD既可在大功率發射機里作為激勵器使用,又可在鄉鎮臺站直接作為發射機使用。300W功率的激勵器結合內部低通濾波,使諧波在符合國標的情況下直接上天線發射無線信號。

圖2 TEX300LCD/S 300W激勵器/發射機
對于分秒必爭的安播來說,其理想狀態是發射機能夠快速上功率執行播出任務。與其他發射機相比,RVR發射機的開機速度較慢,但所置換來的是詳細的開機自檢功能。對普通發射機來說,開機速度快意味著自檢功能慢甚至無自檢系統。這會使得機器在開啟時察覺不出或者不能在第一時間發現問題。而RVR發射機是典型的開機速度較慢的機器。該機器在啟動時,先讓自檢程序將發射機內部各功能系統配件捋一遍,當存在問題時直接進行處理或者亮燈警告,抑或多次重復自檢,在處理無效后停止自啟。RVR發射機的這一特性與內置控制板會基于實際輸出的反饋機制來調整AGC。當發生問題時,發射機會亮警示燈或自動降功率播出,或者會在播出中掉功率數秒后恢復穩定功率/降功率播出。此過程不影響其他模塊與電路的運行,短期內能讓技術人員在發覺告警狀態或降功率狀態下擁有較為充裕的時間以排查故障。
與眾多發射機一樣,RVR發射機外表包裝及配置均為密封型和內置散熱型,都能在一定程度上隔絕灰塵并通過內循環來散熱降溫。其使用壽命長的特性很大程度上歸功于巧妙的電路設計。與其他發射機功放一樣,RVR發射機功放板的功放部分均由一定數量的射頻高功放模塊組合而成。不過,RVR發射機的電路設計及供電供壓處理、穩壓和限流處理做得十分成熟:諸多線路重要部位和節點都配有點電位的保險絲/保險管,在發生故障或降功率時,若只是單一設備的子模塊發生故障,大概率檢修只要更換保險即可。該設計具有兩大作用,一是加強技術人員對機器設備的保險維護檢查頻率,二是從大方向上降低線路板的損壞概率,延長發射機的使用壽命。
因RVR系列的調頻發射機類型較多,且詳細的參數性能、配件型號等涉及產品核心數據,故在性能與設備這一部分,筆者主要針對技術人員所了解的部分RVR產品發射機的設備型號和維護RVR發射機需注意的內容來展開分析。
不同型號設備存在的配件差異情況如表1所示。

表1 不同型號存在的配件差異
發射機的配件內容可從音頻輸入盒、功放盒、電源模塊、電源功率因數板、RF射頻模塊板等工作原理及故障檢修入手。此類部件尤其是RF射頻模塊板和電源模塊在正常播發時遇到故障的概率相對會更高一些。
激勵器產品的好壞決定了信號在轉化后呈現的音質好壞、清晰度以及響度、飽滿度等,是影響發射機整機播發中信號質量和音質的關鍵一環。但與功放不同的是,激勵器可在不同功率、不同品牌間進行代替更換(原則上輸出為射頻信號均可)。因此,在RVR系列的激勵器里,筆者主要對PTX30 LCD、PTX100 LCD、TEX300 LCD這三款產品的參數進行對比說明,如表2所示。

表2 不同型號激勵器的部分參數
在目前的國標要求中,調頻信號主要為立體聲道播出。因此,筆者主要列出了三個激勵器型號中立體聲工作部分的性能參數。不難看出,在RVR產品的激勵器中,其頻率穩定性、頻率響應(頻響)、互調失真等性能其實相差不大,但其在立體聲信噪比、立體聲隔離度上是有所差異的。常規情況下,該信號與噪聲的比例越大,其受到的噪聲干擾越弱。而在立體聲分離度上,其信號強度越強,則對應的左右聲道中一條通道內的信號電平與泄漏到另一通道中去的電平之差越大,立體感會越強。如若對激勵器的使用不做要求,則任意一款激勵器都可滿足播出要求。在有選擇的情況下,應盡可能地選用列表里性能參數較高的設備。
RVR發射機大多使用PJ型號開頭的功放。根據經驗及實踐總結,經過查看對比PJ3500M-C LCD、PJ3500M-C、PJ5000U-K等相對大功率型的功放內置模塊后,筆者發現,其子模塊MOS管提供的功率(功率總和減掉散熱、損耗、無效效率等外部因素影響)在理論上可以讓發射機整機在過載5%的播發狀態下長時間工作(有足夠的冗余)。因此,在日常室內溫度及濕度良好、無塵、電壓電流穩定的工作環境中,發射機整機滿功率播出是沒有過載、過荷工作隱患的。
根據表3可知,這些內置模塊功放的輸出總效率均大于50%。在RVR系列的功放里,同型號的功放無需調試便可直接更替使用,而不同型號的發射機功放均需要廠家指導調試后方能使用,且還需盡可能地保持功放輸出功率持平。如RVR10kW的發射機功放部分由兩個PJ5000U功放組成,當發射機整機輸出功率在10kW時,兩個功放屏顯上輸出功率幾乎同為5kW。在上述參數中,相對其他型號來說,PJ2500M-C/RCT型號的射頻模塊效率和總效率最優。因此,在使用或采購RVR 5kW發射機時,應盡量使用PJ2500M-C/RCT的功放。功放的有效效率和總效率越高,則損耗在無效、散熱上的能效就越低,更能最大限度地讓發射機高效輸出。

表3 部分功放型號及效率
如圖3所示,通過RVR 3kW/10kW發射機將近一年的反射功率采集取樣圖可知,在實際的發射應用中,其傳輸功率完全穩定在90%以上。可通過SWR=(1+ 入) /(1- 入) =(1+Pr/Po) /(1-Pr/Po) 換算出實際的駐波比數值。可以看出,3月份和11月份的反射功率有所波動,原因在于該時段當地屬于潮濕雨季,整個機房的溫濕度有所上升,導致反射功率的變化。除了反射功率會隨著溫濕度變化而略微波動以外,夏天和冬天的季節變化也會讓發射機的播出功率有所浮動。以10kW RVR發射機(功放為2個PJ5000U)為例,在夏天和冬天,整機輸出功率變化浮動值在80W~100W左右,即單個功放一整年的功率輸出波動值為40W~50W。通過反射功率和輸出功率的數據,我們可推算出功放內部駐波比的參數。由此可知,該機器的運行效果和穩定性能夠滿足無線傳輸的長期安播條件。10kW大功率的兼并合成型發射機通過實際應用情況和數據已能體現出RVR發射機的穩定性,故筆者不深究5kW、3kW等單功放或單機發射機等此類非兼容性發射機的穩定性。

圖3 2021年某臺站RVR發射機反射功率折線圖
通過上述實際應用可知,RVR調頻發射機的機器內部問題較少,主要受到外界因素的干擾。因此,建議長期做好以下幾項工作:一是保持良好的機房環境和接洽良好的饋線接入,使反射功率、設備內部溫度處在相對平穩狀態,避免失衡;二是盡可能保持機房處于無塵狀態,以月度為單位及時清理灰塵雜質,避免因粉塵或蚊蟲而引起的直接或間接故障;三是保持良好的溫濕度環境,讓發射機外部、內部處在相對恒溫的狀態,最大限度地將功率用在無線播發效率上,以減緩配件老化而引起的故障;四是利用停機時段檢測接線端子的牢固程度,在開機時段用萬用表、電筆等檢測接線端子觸頭的通電參數是否正常,及時更換電壓數值偏差較大、接觸松散等有問題的零部件;五是做好預見性的準備,如從隱患源頭排除問題,開展應急演練等。
優良的發射機對廣播電視的無線傳輸起到錦上添花的作用,但它只是我們降低工作強度的加分項,而不是基本項。如何加強對各類發射機的工作原理理解及對發射機內構做進一步優化改進,降低安播隱患,是我們需要考慮的問題。只有做好這些保障工作,才能將廣播電視的無線傳輸事業做大做強。