中波廣播發射臺信號源系統組成架構與常見故障維修

冀 睿

（陜西省中波臺管理中心商州廣播轉播臺，陜西 商洛 726000）

1 組成架構

中波廣播發射臺信號源系統主要由衛星信號接收設備、網絡信號接收設備、微波接收設備、調頻接收設備、射頻同步設備、音頻矩陣切換器、音頻處理器以及時延器等組成，架構如圖1所示[1]。

圖1 中波廣播發射臺信號源系統架構

1.1 衛星信號接收設備

衛星信號接收設備的作用是接收和處理衛星節目信號。在衛星上行站對廣播節目信號進行壓縮編碼、信道編碼、QPSK調制、變頻后，經衛星上行發射天線發送到地球同步通信衛星。衛星轉發器向地面接收站發送C頻段或KU頻段的高頻信號，衛星地面接收站對接收的信號進行變頻、放大和解調處理，最后形成音頻信號并經音頻處理器處理后送到發射機。通常情況下，衛星信號作為中波廣播發射臺的主用節目信號源。

1.2 網絡信號接收設備

網絡信號接收設備的作用是接收處理網絡節目信號。中波發射臺的電磁環境復雜，為了降低電磁信號對網絡信號的干擾，一般采用光纖傳輸網絡信號。網絡信號處理設備包括光端機、復用器以及節目信號解碼器，其中解碼器的作用是將網絡信號中的節目信號解調出來。

1.3 微波接收設備

微波是頻率范圍在300 MHz～300 GHz的電磁波，在無線廣播發射早期主要用于長距離接力傳輸廣播節目信號和電報、電訊等，后期主要用于城市廣播節目源和發射臺之間短距離的信號傳輸。微波接收設備由調制器、射頻放大器、功率合成器、解調器以及接收天等組成，接收方式類似于C波段衛星信號的接收。

1.4 調頻接收設備

調頻接收設備由天線、信號調諧放大器、音頻功放等組成。由于調頻廣播的發射與接收都很容易實現，而且調頻廣播接收到的廣播音質接近于CD音質，因此不少地方發射臺還將調頻廣播信號作為一種信號源。

1.5 射頻同步設備

射頻同步信號處理設備主要由GPS、同步源設備以及同步激勵器組成。同步源設備的作用是將GPS接收的信號進行分頻形成基準信號，同時將基準信號送到激勵器，這樣就能保證激勵器輸出的載波信號與國家校時頻率一致。如果每個發射臺都使用校時載頻，那么所有發射臺發出去的載波信號都是同步的。射頻激勵器的輸出頻率可以根據需要進行人工設置，通過調整激勵器后面板上的3個數碼開關來實現[2]。

1.6 音頻矩陣切換器

廣播節目信號包括衛星信號、網絡信號、微波信號以及調頻信號等，通過音頻矩陣切換器可以實現多種信號的切換。在中波廣播發射臺，一般情況下將衛星信號作為主用信號，網絡信號作為備用信號。當主用信號出現故障時，可通過人工手動操作切換信號，也可以通過音頻矩陣切換器實現信號自動切換。

1.7 音頻處理器

音頻處理器的主要作用是對音頻信號進行壓縮限幅處理。新型全固態中波發射機對信號源的要求較高，節目信號起伏變化過大或者有過多的低頻分量會造成發射機過調制或過流問題，引起發射機停機保護或重啟故障。音頻處理器主要是對動態信號進行壓縮處理，當音頻信號幅度瞬時變大時，音頻處理器對超出正常范圍的音頻分量進行壓縮處理。此外，音頻處理器還具有提高等響度、提升高頻分量、增加音域寬度等作用。音頻處理器內部工作流程如圖2所示。

圖2 音頻處理器內部工作流程

1.8 時延器

時延器可以調整音頻信號的延時量，確保不同發射臺在同一覆蓋區域內節目聲音的同步。由于發射臺所處地理位置不同，因此接收到的衛星信號嚴格來說是有一定時間差的，這種時間差會使每個發射臺發射出去的聲音信號不同步，在兩個同步覆蓋的交叉區出現重音現象。為了避免這個問題出現，通過相關部門提供的信號源接收時差表查找本地的時差數據，通過時延器調整誤差量，從而最大程度消除相鄰發射臺音頻不同步的問題。

2 常見故障與維修

2.1 衛星信號接收故障

（1）衛星接收天線方位角發生變化，導致信號強度處于臨界狀態。處理方法是重新調整天線方位角，提高信號強度，改善接收效果。

（2）接收設備故障或工作環境溫度高，接收機剛工作時一切正常，工作一段時間后出現節目信號斷斷續續的情況。處理方法是先檢查機房溫度是否正常，如果環境溫度正常，則問題出在接收設備上，可能是接收設備熱穩定性能不好所致。

（3）雨水會使衛星信號產生衰減，雨量越大則信號衰減越嚴重。為了避免雨衰過大影響到衛星信號的接收效果，最好選用大口徑的衛星接收天線，并給天線上的高頻頭加裝防雨裝置。

除此之外，當太陽運行到赤道上空且正好處在衛星與地面接收站連線上時（即日凌），地面接收站不僅接收到衛星信號，還同時最大幅度地接收到太陽的電磁波輻射，造成衛星信號質量下降，出現信號中斷現象。對于日凌問題目前沒有更好的解決方法，只能在每年的日凌期做好預測和值機監聽，當日凌嚴重干擾節目信號時采取必要的應急處置 措施。

2.2 接收機或高頻頭故障

當高頻頭、衛星接收機或射頻連接線出現問題時，將不能接收任何衛星信號。高頻頭（Low Noise Block，LNB）長期工作在室外，容易因暴曬、進水或內部腐蝕而損壞。當高頻頭損壞時，可用同規格高頻頭替換，并對高頻頭進行防漏雨、防暴曬處理。此外，接收天線的高頻頭與接收機之間的同軸電纜接觸不良也會造成信號中斷。衛星天線高頻頭上的變頻器需要外部供電才能工作，一般是由衛星接收機提供（一般電壓為18 V）。當衛星信號出現問題時，應在高頻頭端測量是否有18 V電壓，以便判斷是否為接收機故障[3]。

2.3 網絡信號設備故障

2.3.1 信號中斷故障

網絡信號經常中斷的原因是網絡環境發生了變化，網絡信號強度和質量降低。此時應檢查網絡鏈路上的設備及連接是否正常，多數情況下是連線接頭接觸不良造成的，可重新制作接頭。在制作網線水晶接頭時，要注意線序的排列，線序排列錯誤對網速的影響很大[4-5]。

2.3.2 硬件故障

中波發射臺大都處于高頻強磁場環境中，網絡信號鏈路上出現較強的輻射干擾，可能會導致交換設備和終端設備燒壞。硬件故障的出現過程較慢，設備安裝初期不明顯，在使用一段時間后會逐漸出現信號中斷，多為網絡交換接口或終端設備網卡燒壞，出現這種情況后需要及時更換相關設備。

3 結 語

通過對中波廣播發射臺信號源系統組成架構、工作原理以及常見故障維修的分析論述，中波廣播發射臺的技術人員不僅要掌握發射機的理論知識與維修技能，還要了解信號源系統的工作原理和常見故障處理方法。只有這樣，才能在信源系統出現故障時快速準確地找到故障并及時排除，確保中波廣播的安全傳輸。