地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)與檢修

常曉華

（天水電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺(tái)，甘肅 天水 741000）

0 引 言

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)地面數(shù)字無(wú)線覆蓋工程的推廣，地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的數(shù)量隨之增多，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，時(shí)常會(huì)發(fā)生一些故障，直接影響發(fā)射機(jī)安全不間斷傳輸?shù)男始皬V大觀眾收看電視節(jié)目的連續(xù)性和圖像畫面的流暢性[1]。天水電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺(tái)的地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)每天都運(yùn)行19小時(shí)以上，在日常運(yùn)行過(guò)程中很難發(fā)現(xiàn)故障隱患，從而提升了維護(hù)工作的難度。做好地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)工作，對(duì)保障發(fā)射機(jī)不間斷地傳輸電視信號(hào)至關(guān)重要。因此，維護(hù)人員必須對(duì)設(shè)備存在的問(wèn)題提前做好預(yù)防，對(duì)日常的檢修維護(hù)工作要特別重視，做到防患于未然[2]。

在日常的值機(jī)過(guò)程中，技術(shù)人員要嚴(yán)格遵守機(jī)房的操作使用規(guī)范，對(duì)設(shè)備進(jìn)行規(guī)范操作。同時(shí)，技術(shù)維護(hù)人員必須掌握地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵組成部分及其工作原理。只有這樣，技術(shù)人員才能在值機(jī)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，才能快速、準(zhǔn)確定位故障原因，及時(shí)排除故障，從而更好地為地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的正常安全播出保駕護(hù)航[3]。

地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的維護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，在技術(shù)難度和維護(hù)時(shí)間上都有體現(xiàn)。由于地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)與模擬電視發(fā)射機(jī)比，其內(nèi)部構(gòu)造比較復(fù)雜，集成化程度較高，加上地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)每天的運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，所以發(fā)射機(jī)發(fā)生故障時(shí)很難及時(shí)對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行維修。因此，技術(shù)維護(hù)人員應(yīng)該結(jié)合工作實(shí)際需要，做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防，將發(fā)射機(jī)故障發(fā)生掌握在可控范圍內(nèi)，必須加大周檢、月檢、季檢的工作力度，以確保地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行[4-5]。

地面數(shù)字電視發(fā)機(jī)的發(fā)射系統(tǒng)由激勵(lì)器、功率分配器、功率放大器、功率合成器以及定向耦合器等組成。首先，數(shù)字信號(hào)進(jìn)入激勵(lì)器，通過(guò)激勵(lì)器內(nèi)部調(diào)制變頻轉(zhuǎn)換成模擬射頻信號(hào)，其次進(jìn)入功率分配器，分別輸入相應(yīng)的功率放大單元，放大到額定的功率要求后，送入定向耦合器，最后由天饋系統(tǒng)將信號(hào)發(fā)射出去。發(fā)射機(jī)的信號(hào)流程如圖1所示。

圖1 發(fā)射機(jī)信號(hào)流程

地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的維護(hù)工作對(duì)保障地面數(shù)字電視信號(hào)不間斷地連續(xù)傳輸至關(guān)重要[6]。

1 整機(jī)預(yù)防性維護(hù)

針對(duì)發(fā)射機(jī)的整機(jī)預(yù)防性維護(hù)工作主要包括以下方面的內(nèi)容。

（1）要實(shí)現(xiàn)“高質(zhì)量、不間斷、既經(jīng)濟(jì)、又安全”的播出，必須以預(yù)防為主。對(duì)于易損元件和操作頻繁、低電壓、大電流部件以及易受高溫影響的大元件，維護(hù)周期要適當(dāng)短一些。

（2）對(duì)溫度的檢查維護(hù)。通過(guò)周檢、月檢、季檢等，對(duì)電流較大的器件如功放管、濾波器、阻流圈等的溫度進(jìn)行檢查維護(hù)。檢修時(shí)應(yīng)斷開電源電壓，并在放電后進(jìn)行。一旦發(fā)現(xiàn)器件存在老化現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)更換，從而減小設(shè)備老化性故障的發(fā)生概率，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行[7-8]。

（3）對(duì)大電流插件、連接件的維護(hù)。當(dāng)連接件某個(gè)部位接觸不良，就會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱、溫度過(guò)高現(xiàn)象，同時(shí)產(chǎn)生拉弧、干擾信號(hào)等問(wèn)題，容易損壞元器件。

（4）對(duì)冷卻系統(tǒng)的檢修與維護(hù)。發(fā)射機(jī)在不間斷的運(yùn)行過(guò)程中，風(fēng)冷系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，容易出現(xiàn)磨損、老化現(xiàn)象，需在周檢、月檢、季檢時(shí)按軸承使用壽命及時(shí)更換，防止因機(jī)械故障引起發(fā)射機(jī)內(nèi)部溫度過(guò)高進(jìn)而造成其他故障。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)機(jī)房?jī)?nèi)部的環(huán)境衛(wèi)生，使機(jī)房保持整潔，溫度適宜，從而降低故障的發(fā)生率。

2 功率放大器原理與維護(hù)

2.1 功率放大器的原理

2.1.1 1.2 kW功率放大器

以GT-5900-1000型發(fā)射機(jī)為例，1 000 W功率放大單元內(nèi)部有4個(gè)功放模塊，工作于寬帶和丙類狀態(tài)下的4個(gè)300 W功放模塊在額定輸出1 kW時(shí)，每個(gè)功放至少提供260 W以上的輸出。經(jīng)微帶4路功率合成器合成，合成后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)一個(gè)低通濾波器和定相耦合器后輸出至終端負(fù)載。

2.1.2 微帶傳輸線

微帶傳輸線是一種微波集成傳輸線，被應(yīng)用于微波電路。由于可用光刻程序制作，容易與其他無(wú)源微波電路和有源微波電路集成，實(shí)現(xiàn)部件和系統(tǒng)的集成化。隨著大功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管的出現(xiàn)，微帶傳輸線已被廣泛地應(yīng)用于廣播電視設(shè)備上。

2.1.3 微帶線的特性和應(yīng)用

微帶線是一種傳輸線，具有與同軸線一樣的傳輸特性。微帶線傳輸?shù)奶匦宰杩雇瑯邮桥c頻率無(wú)關(guān)的常數(shù)，只取決于它的寬高比和介質(zhì)材料。微帶線具有以下特性：

（1）微帶線在微波頻率下，電流和電壓沒(méi)有很明確的物理意義，不能直接測(cè)量，所以微帶線阻抗也不能直接測(cè)量，可以通過(guò)測(cè)量反射參量和駐波參量來(lái)確定；

（2）微帶線具有阻抗變換作用；

（3）微帶線的阻抗呈周期性變化，應(yīng)用微帶線時(shí)還應(yīng)考慮它的傳輸損耗，尤其是在大功率工作的情況下，它的傳輸損耗由基片的介質(zhì)損耗、導(dǎo)體所帶的電阻損耗和輻射損耗組成，因此選擇材料是非常重要的[9-10]。

2.2 功率放大器的維護(hù)

1.2 kW功率放大器安裝調(diào)試完畢后，維護(hù)的重點(diǎn)是功放模塊。在實(shí)際工作中，維修通常采取三種方法：一是更換整個(gè)功放板，二是更換功放管，三是檢查合成器以及定向耦合器等，保證與環(huán)境溫度之間的溫差小于10 ℃，如果有溫度異常，應(yīng)及時(shí)更換。

更換功放板的流程為：首先，拆去輸入輸出的連接，斷開電源的其他連接插座；其次，更換新的功放板之前，先將散熱器上的導(dǎo)熱硅脂去除干凈，在原處重新涂抹一層導(dǎo)熱硅脂；最后新的功放板放入原位，保證功放管與散熱器平面貼緊。

更換功放管時(shí)，要使用防靜電烙鐵或者使用能拔掉電源的烙鐵來(lái)焊接各腳，注意每次焊接的時(shí)間不能超過(guò)5秒，也可停留幾秒后再焊。

更換功放管后，必須重新調(diào)整柵極偏壓和輸入匹配。替換下來(lái)的損壞的功放管應(yīng)放入庫(kù)房由專人 保管。

2.3 功率放大器的常見(jiàn)故障維護(hù)與分析

以功率放大器的常見(jiàn)故障為例，介紹功率放大器的常見(jiàn)故障維護(hù)與分析過(guò)程。發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)輸出功率下降的情況，從功放監(jiān)測(cè)控制面板上看，功放模塊輸出正常，功放組電源電流正常。分析判斷出為發(fā)射機(jī)輸出故障，檢查發(fā)射機(jī)吸收負(fù)載、天饋系統(tǒng)、多功器等。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，合成器的部分器件有溫度升高、發(fā)熱、發(fā)燙現(xiàn)象。打開合成器，發(fā)現(xiàn)輸出端有開路現(xiàn)象，對(duì)功放模塊繼續(xù)檢查，發(fā)現(xiàn)是輸出端的開路導(dǎo)致合成器輸出功率小，從而出現(xiàn)數(shù)字發(fā)射機(jī)輸出功率下降。通過(guò)實(shí)際檢修發(fā)現(xiàn)，造成功率下降的原因主要有以下兩個(gè)。

（1）功放管損壞。故障表現(xiàn)為發(fā)射機(jī)的輸出功率下降，反射功率正常，功放單元中有一組功率下降。經(jīng)檢查是功放管輸出端開路或功放管燒壞。應(yīng)通過(guò)調(diào)整其余功放模塊，降低整機(jī)功率輸出，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)散并及時(shí)更換故障模塊。

（2）合成器故障。如果合成器出現(xiàn)短路或開路，發(fā)射機(jī)表現(xiàn)為輸出功率下降。實(shí)際檢修發(fā)現(xiàn)，故障部位有發(fā)熱、發(fā)燙、燒毀的情況。更換后經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，指標(biāo)測(cè)試合格后，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。

3 數(shù)字電視激勵(lì)器維護(hù)

地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在正常播出過(guò)程中，如果發(fā)射機(jī)突然出現(xiàn)沒(méi)有功率輸出的現(xiàn)象，技術(shù)人員應(yīng)立即改變激勵(lì)器的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)檢查激勵(lì)器指示燈的狀態(tài)。如果指示燈不亮，應(yīng)檢查控制線路板線路的連線部位是否正常，最后檢查測(cè)量本振模塊測(cè)試點(diǎn)的電壓是否正常，如果本振模塊的電壓超過(guò)2～3 V應(yīng)馬上調(diào)整電感量[11]。

4 保護(hù)裝置維護(hù)

功率放大裝置是地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)內(nèi)部一個(gè)重要的保護(hù)裝置，是地面數(shù)字發(fā)射機(jī)的一個(gè)重要組成部分。發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，如果溫度過(guò)高，功率放大裝置就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，發(fā)射機(jī)的激勵(lì)器和功率放大裝置會(huì)自動(dòng)發(fā)出告警的蜂鳴聲。功率放大裝置對(duì)環(huán)境的要求較高，一般情況下容易受濕度、溫度和灰塵的影響。為了盡量減少發(fā)射機(jī)在工作中發(fā)生故障，機(jī)房?jī)?nèi)部的環(huán)境及溫度有嚴(yán)格的要求，機(jī)房溫度必須控制在24 ℃以下。為了達(dá)到這個(gè)要求，必須在機(jī)房安裝大功率空調(diào)和大功率排風(fēng)扇來(lái)降溫。在日常使用過(guò)程中，應(yīng)監(jiān)控機(jī)房的溫度，根據(jù)不同溫度，適時(shí)地開啟空調(diào)和排風(fēng)扇設(shè)備[12]。同時(shí)，要經(jīng)常打掃機(jī)房的衛(wèi)生，使機(jī)房的環(huán)境保持干凈、 整潔。

5 電源的維護(hù)

5.1 供電系統(tǒng)維護(hù)

針對(duì)臺(tái)內(nèi)正常供配電系統(tǒng)，應(yīng)建立季、月、周檢修方案，杜絕“只用不修、不維護(hù)、死拼設(shè)備”等現(xiàn)象發(fā)生；要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行電氣操作，運(yùn)行電氣設(shè)備；對(duì)各種維修工具與器材應(yīng)足額準(zhǔn)備到位，為供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行做好保障工作。

為了保證地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)安全播出，值機(jī)技術(shù)工作人員應(yīng)重視供電系統(tǒng)的安全性，確保為發(fā)射機(jī)提供全天候、不間斷的電力保障。針對(duì)重點(diǎn)部位、重點(diǎn)設(shè)備，還要準(zhǔn)備不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）做保障，徹底解決供電問(wèn)題的后顧之憂，保證電源安全。

5.2 UPS常見(jiàn)故障處理

UPS的常見(jiàn)故障是市電有電時(shí)UPS發(fā)生斷電告警。經(jīng)分析，造成此類故障的原因可能有以下幾種情況：

（1）可能是市電輸入空氣開關(guān)跳閘；

（2）可能是市電輸入電壓不穩(wěn)造成異常；

（3）可能是UPS輸入空氣開關(guān)損壞或者或保險(xiǎn)絲熔斷；

（4）可能是UPS內(nèi)部檢測(cè)市電的電路故障。

針對(duì)這些原因，可采用以下相應(yīng)的處理方法：（1）檢查輸入空氣開關(guān)；（2）如果是市電電壓不穩(wěn)，立即開啟發(fā)電機(jī)，用發(fā)電機(jī)供電；（3）更換損壞的空氣開關(guān)或更換熔斷的保險(xiǎn)絲；（4）檢查UPS對(duì)市電的檢測(cè)回路。

6 結(jié) 語(yǔ)

地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是廣播電視技術(shù)的重要組成部分。地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的安全性和穩(wěn)定性在很大程度上決定了電視信號(hào)的傳輸效果。因此，加強(qiáng)對(duì)地面數(shù)字發(fā)射機(jī)的維護(hù)和檢修，能夠確保地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的傳輸信號(hào)不間斷、安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)一步提高地面數(shù)字電視的播出質(zhì)量，為廣大受眾提供優(yōu)質(zhì)的廣播電視服務(wù)。