中波發射臺信號源系統常見故障的排除

馮學精

（山西省廣播電視局中波臺管理中心，山西 太原 030012）

1 中波發射臺信號源系統概述

1.1 總體組成概述

中波發射臺信號源系統主要組成部分包括音頻處理器，以及GPS同步信號接收信號、FM信號、微波信號、光纖信號以及衛星信號接收設備等[1]。圖1是中波發射臺信號源系統的組成框架示意圖。

圖1 中波發射臺信號源系統的組成框架示意圖

1.2 數字化廣播電視衛星直播系統概述

在當今的中波發射臺信號源系統中，數字化廣播電視衛星直播系統的主要組成部分有前端系統、傳輸系統、用戶管理系統以及用戶接收系統。圖2是數字化廣播電視衛星直播系統總體框架結構示意圖。

圖2 數字化廣播電視衛星直播系統總體框架結構示意圖

在該系統中，前端系統可對節目源進行采集、編輯與包裝制作，并進行音頻的MPEG-2編碼，借助于復用技術，可將音頻及其輔助信號混合在一起，一套節目數碼流便由此形成，同時也可以實現授權以及加擾控制[2]。

傳輸系統中的高頻功率放大器會對來自于變頻器中的射頻信號做放大處理，使其與要求功率相符，然后經波導送到發射天線。借助于發射天線，可將信號發送給直播衛星；借助于直播衛星中的轉發器，可對發射臺發射的信號做放大處理，然后通過另一個頻率發射到地球上的信號覆蓋區域中。

用戶管理系統可對用戶管理資料進行注冊和登記；對節目進行購買與包裝；對節目計費標準進行制定；對用戶收費進行管理。

用戶接收系統的主要組成部分包括衛星接收機、傳輸線纜、高頻頭和接收天線等。其主要功能是對高頻頭變頻之后的信號再次進行解碼、解擾、解復用、解調以及變頻等處理，最后將其還原成音視頻信號的形式輸出。

1.3 衛星廣播電視頻段劃分概述

根據國際電信聯盟所制定的無線電規則，在當今，衛星廣播電視的頻段可劃分為UHF頻段、L頻段、C頻段、X頻段、Ku頻段以及Ka頻段，其中的C頻段以及Ku頻段是目前最常用的兩個頻段。表1所示為衛星廣播電視頻段類型及其頻率參數情況。

表1 衛星廣播電視頻段類型及其頻率參數情況

2 中波發射臺信號源系統常見故障及其排除方法

在整個中波發射臺系統中，信號源系統是最為重要的一個組成部分。因此，信號源系統運行效果將會對整體中波發射臺的信號發射效果產生直接影響。在具體的應用過程中，只有能夠對信號源系統中的故障做出迅速判斷，并將其迅速排除，才可以有效確保中波發射臺的應用效果，讓廣播電視的播出效果得以良好保障，這也是中波發射臺中的值機技術人員必須要具備的一項基本業務技能。通常情況下，在中波發射臺的信號源系統中，常見故障表現在以下兩個方面，第一是節目信號中斷故障，第二是激勵信號故障。以下是對這兩種常見故障及其排除所進行的分析。

2.1 節目信號中斷故障及其排除方法

在廣播電視節目正常播出的過程中，某一頻率上的節目源信號可能會出現突然中斷現象。在出現這種故障的情況下，首先需要切換到備用信號上，如果備用信號保持正常，音頻可以正常輸出，則說明該故障可能是主信號鏈路中的故障，此時就需要對主信號設備進行檢查；如果在切換到備用信號之后，發現備用信號也存在問題，音頻依然無法正常輸出，則說明故障位置處于發射機與切換器這兩者之間的傳輸線上，此時需要對發射機、傳輸線以及切換器中的輸出端口進行重點檢查。在全固態形式的數字化中波發射機中，其音頻調制編碼的主要組成電路是數字電路，在具體應用中，發射機偶爾會出現死機現象，此時，面板上不會有相應的故障顯示，但是也沒有調制信號，在遇到此類情況時，可嘗試全部關閉發射機中的高壓和低壓，然后再重新開機，通常情況下，在重啟之后，故障也會被消除。

但是因為信號鏈路上通常會存在多個設備，因此故障的具體位置也很難確定。在這樣的情況下，檢修人員最好配備一套檢測監聽耳機，該耳機的阻抗應在16Ω以上。在音頻中斷故障出現時，便可沿著音頻信號鏈路進行信號的逐級監聽。同時，該方式在音頻失真以及聲音小等的各種故障檢測中也具有良好的應用效果。因為當今的音頻處理器、數字衛星接收機、信號切換裝置以及時延均衡器等的輸出端口都采用了平衡形式的卡儂插孔，所以在檢測監聽耳機應用中，其插頭也應該選擇與之相對應的卡儂插頭。圖3是通過檢測監聽耳機所進行的音頻故障檢測示意圖。

圖3 通過檢測監聽耳機所進行的音頻故障檢測示意圖

在檢測并確定了相應的故障點之后，便可根據實際情況，通過重啟、調制等方式及時將故障排除。

2.2 激勵信號故障及其排除方法

在中波發射臺信號源系統出現激勵信號故障的情況下，發射機會將高壓或低壓自動關閉，然后再自動上高壓，在上高壓之后，發射機依然可以正常運行，但是其面板上卻會顯示出欠激勵情況，需要通過人工復位之后顯示才會正常。之所以會出現這樣的情況，大都是因為同步激勵器不夠穩定。對于同步激勵器而言，其主要故障有兩種，其一是內部的電路出現故障，其二是外部的接口出現故障，而最為常見的故障就是外部接口位置接觸不良。對于此類故障，在具體處理中，只要將其輸出接口和插頭之間接觸牢固即可。

在發射機的具體應用中，如果本機激勵器可以正常工作，但是在外部激勵器應用中卻出現了工作異常情況，就需要對其各個接口以及線路進行檢查。為判斷是否為激勵器損壞，可將另一臺頻率相同的激勵器換用測試，或者是將另一個頻率相同的輸出端口換用測試。

根據實際要求，激勵器和發射機激勵接口之間的距離應控制在1 m以內，但是在一些中波發射臺中，為了讓安裝足夠便利，通常會在信號激勵柜內部安裝激勵器，在這樣的情況下，同軸傳輸線纜的長度就比較長，進而在一定程度上降低了激勵信號幅度，同時也會有一些其他的頻率對激勵信號產生干擾，在信號幅度接近發射集中振蕩器的臨界檢測狀態時，發射機就很容易產生停機故障。因此，為有效解決這一問題，在故障排除中，一定要按要求將激勵器的安裝位置重新進行合理設置。同時，為實現激勵器冗余度的有效提升，也可以將多個同頻輸出接口在同一臺激勵器上串接，這樣便可讓激勵器中輸出的信號更加穩定。圖4是激勵器中的若干個同頻輸出端口串接示意圖。

圖4 激勵器中的若干個同頻輸出端口串接示意圖

3 中波發射臺信號源系統故障處理案例分析

3.1 某信號源系統概述

在某廣電中心，中波發射臺機房的位置是北緯29°，東京105°48'，其海拔高度是780 m，衛星天線仰角是53.7°，俯角是-19.2°，主要接收的信號是中星6B衛星中的下行信號。在該信號源系統處在正常工作狀態時，衛星接收機會對衛星立體聲信號進行解碼，并將其送入到信號源系統中，在同洲P5000衛星接收機的面板上鎖定，面板上的綠色指示燈會常亮，電源提示燈為紅色。在該系統的機房控制室里，前端信號源監控系統會將各路立體聲聲道顯示為柱狀。

3.2 衛星接收系統無信號故障及其排除方法

在故障發生時，機房監控室中的信號源監控顯示出音頻立體聲衛星信號源完全消失，與該臺對應的同洲P5000接收機面板上全部的鎖定指示燈均為紅色。根據以往的檢修記錄可判斷出，可能導致該故障的原因有四個：第一是高頻頭被損壞；第二是高頻頭與功分器之間的連線被損壞；第三是功分器被損壞；第四是衛星接收機上的高頻頭饋電出現了故障。圖5是該中波發射電臺衛星信號源系統框架示意圖。

圖5 該中波發射電臺衛星信號源系統框架示意圖

在具體故障排除中，主要按照以下步驟進行。

（1）通過原來的高頻頭、備用衛星接收機以及備用饋線，在衛星接收天線位置進行簡易接收系統的搭建，并做好參數設置，然后查看是否有衛星信號出現。如果沒有查到衛星信號，則說明高頻頭已經被損壞，需要對高頻頭進行更換；如果查到了衛星信號，則說明高頻頭無故障，需進行下一步排查。

（2）將系統恢復到原來狀態，將功分器信號輸入端原有的信號傳輸線拔出，將備用的衛星接收機接入，并做好參數設置，然后查看是否有衛星信號出現。如果沒有查到衛星信號，則需要對高頻頭到功分器之間的饋線接頭進行檢查，對于損壞的饋線，應及時做好修復；如果查到了衛星信號，則說明高頻頭到功分器之間的饋線沒有問題，需進行下一步的排查。

（3）越過功分器，直接通過高頻頭來進行衛星信號和衛星接收機之間的連接，并查看是否有衛星信號出現；如果查到了衛星信號，且接收條件完全滿足實際需求，則需要對功分器進行檢查，如果功分器損壞，則需要立即做更換處理；如果沒有查到衛星信號，則需要繼續進行下一步排查。

（4）用備用的衛星接收機來替代原來的衛星接收機，并做好參數設置，然后查看是否有衛星信號出現。如果查到了衛星信號，則說明衛星接收機出現了故障，只需對其進行維修或更換即可；如果沒有查到衛星信號，則說明高頻頭供電電源出現了故障，此時需對其電源進行更換。

3.3 故障排除效果

在該廣電中心的中波發射臺信號源系統故障檢修中，技術人員通過上述步驟進行故障排查，最終確定是高頻頭供電電源故障。在發現故障之后，技術人員及時用備用電源將其更換掉，系統故障立即排除，所有的立體聲信號均出現，同洲P5000接收機面板上的所有指示燈都恢復到了正常狀態。由此可見，該系統故障已經徹底排除。

4 結束語

綜上所述，在對中波發射臺中的信號源系統進行應用和運維的過程中，技術人員一定要對該系統的組成及其各部分功能做到全面了解，根據以往的運維記錄，對常見的系統故障現象及其原因進行科學分析，并根據實際情況，采取合理的步驟對出現的故障進行排查。只有這樣才可以及時找到故障點，明確故障原因，可通過合理的措施來進行故障處理，以此來確保信號源系統的運行效果，為廣播電視節目的正常播出提供良好保障。■