全固態中波廣播發射機的運行維護及故障處理

田玉燦

（濟寧市廣播電視傳輸保障中心，山東 濟寧 272100）

0 引 言

濟寧市廣播電視傳輸保障中心的全固態中波廣播發射機每天運行20個小時。廣播發射機長時間的穩定運行，需要有良好的運行環境。而塵土過多、溫度過高、電壓不穩、靜電、雷擊等因素容易造成發射機的集成電路工作不穩定甚至損壞集成電路。這些集成電路一旦出現故障，不易排查。為了使發射機更穩定地工作，發射臺站必須提供防塵、防雷、防靜電、溫度自主調控的機房環境和穩定的供電環境。濟寧市廣播電視傳輸保障中心在建設之初就充分考慮到了這些情況，提供了完善的機房環境和供電環境。

1 全固態中波廣播發射機運行環境

1.1 機房環境

全固態中波廣播發射機的穩定工作需要良好的機房環境，要求機房具有完善的防塵、防雷、防靜電和溫度自主調控的能力。

1.1.1 機房布局結構

濟寧市廣播電視傳輸保障中心的機房共分三層，分別是地下一層、地上一層和地上二層。

地下一層為走線層，層內設有溝道，溝道內有三路線槽，分別為電源線槽、音頻信號線槽及控制信號線槽。同一種類的導線走同一種類的線槽，有效地減少了彼此之間的電磁干擾。

地上一層為發射機房、中心控制室和低壓配電室。機房內安裝有8部發射機和假負載等設備。中心控制室是發射臺中樞，安裝有發射機自動控制及監控系統。中心控制室與機房之間用玻璃墻隔斷，值班人員可以通過玻璃墻觀測到發射機的運行狀態。配電室內裝有穩壓電源、大型UPS電源和10部開關柜，為發射機和各用電設備供電。

地上二層為軟硬饋線轉接層。饋線經轉接后入地溝，通過地溝連接天調網絡供天線發射。二層樓頂設有主備衛星接收天線和避雷針。機房墻體中內置鋼筋骨架，骨架四角與地井相連，保證良好的接地。各樓層都安裝有一條與鋼筋骨架相連的連接母線，機房建筑內的金屬門窗、欄桿及其他金屬物件通過連接母線與鋼筋骨架相連。整個機房形成一個良好接地的等電位空間系統，有效地起到了防雷作用。北方天氣比較干燥，容易產生靜電，而靜電電壓較高，很容易損壞電子元件。機房內發射機一機一井，發射機金屬外殼接地，可以起到良好的防靜電作用。窗戶進行了獨特設計，窗口處還粘貼了防塵密封條，起到良好的防塵、防鳥、防鼠效果。

1.1.2 機房冷卻散熱

發射機在工作中會產生大量熱能，大幅提高機房室內溫度。濟寧市廣播電視傳輸保障中心設計得十分寬敞。寬敞的機房可以有效地消散熱量，降低溫度的變化幅度，大幅減少使用排風扇或空調的頻率。機房內配置有兩臺大功率排風扇和4臺功率為10匹的空調，當室內溫度過高，超過預設門限時，控制系統自動開啟排風扇或空調，保證室內溫度保持在30 ℃以下，從而保證發射機的穩定運行。

1.2 供電環境

中波廣播發射機內部的電子元件對電壓有很高的要求。要使發射機長時間穩定運行，必須要有穩定的電壓。市電的電壓穩定性滿足不了發射機的要求，濟寧市廣播電視傳輸保障中心組建了專業的供電系統來實現優良的供電環境。該供電系統由高壓配電系統和低壓配電系統組成。

1.2.1 高壓配電系統

濟寧市廣播電視傳輸保障中心有兩路高壓進線，一路為110 kV，一路為35 kV。兩路高壓經過變壓后電壓為10 kV，分別經1號計量柜、1號高壓進線柜和2號計量柜、2號高壓進線柜，送入高壓出線柜。1號和2號高壓進線柜處于聯鎖狀態，當其中一個進線柜為合閘狀態時另一個則為分閘狀態，只有一個進線柜工作。高壓出線柜送出兩路高壓，分別經1號配變柜、1號變壓器，2號配變柜、2號變壓器送入低壓配電柜。1號配變柜和2號配變柜處于聯鎖狀態，只有一柜工作。

1.2.2 低壓配電系統

380 V電壓進入機房配電室后，送入穩壓器和大型UPS電源。穩壓器輸出端輸出穩定的380 V電壓，分別送入8路開關柜。8路開關柜呈一一對應關系送入8部發射機，為發射機提供穩定的電壓。當一路高壓斷電，供電系統自動切換到另一路時，會有1 min左右的真空時間。在這段時間內，大型UPS電源負責為發射機供電，保證發射機時刻處于工作狀態。

2 運行工作原理

中波廣播發射機主要由音頻部分、射頻部分、控制部分和電源部分組成。發射機的工作原理如圖1所示。本文主要講述音頻部分和射頻部分的工作原理。

2.1 音頻部分

衛星接收機接收到的信號經過解調和處理后生成模擬音頻信號，如圖1所示。該音頻信號送到發射機的模擬輸入板，經過濾波并疊加載波功率的直流成分后，形成音頻加直流的模擬信號送到A/D轉換板，由A/D轉換板把該模擬信號轉換成12 bit的數字信號送到調制編碼板。調制編碼板將該數字信號轉換成“開關”信號，去控制所有射頻放大器開或關。

2.2 射頻部分

如圖1所示，激勵器產生射頻信號送到緩沖放大器，經放大后產生一個穩定的射頻信號送給預推動放大器，放大到足夠高的電平后去推動推動級中的3個功放模塊。推動級的輸出射頻信號經合成后送到射頻分配板。射頻分配板分離出48個射頻信號送給各個射頻放大器。48個射頻放大器的輸出端經合成后完成D/A轉換，經過輸出網絡進行濾波和阻抗微調后，送往天線進行發射。

圖1 發射機工作原理簡圖

3 中波廣播發射機的維護

3.1 例行維護

中波發射機的維護應嚴格按照維護計劃進行。維護時，應對發射機進行目視檢查，觀察電阻、電感等元器件有無過熱現象，有沒有燒焦或者打火痕跡，觀察電容有無漏電現象；查看各焊接點是否牢固，有沒有松動跡象；定期清潔發射機，先用高壓氣槍吹發射機內部，然后用酒精毛刷輕輕擦拭電路板殘留灰塵，最后再用吸塵器吸走灰塵；結合自動控制系統的故障記錄和日志，注意細節，查找存在隱患的元件，并定期進行更換，保證發射機的正常運轉[1]。隱患元件多為電容和工作在放大區的三極管。

3.2 創新性維護

濟寧市廣播電視傳輸保障中心設計了創意性的維護辦法，使發射機的維護工作更方便快捷。具體為，在主備發射機上都安裝一個雙向開關，控制外部聯鎖檢測電路的解鎖與聯鎖。當主機發生故障，自動切換為備機發射，此時主機接假負載，把雙向開關切換為解鎖狀態后，就可以在備機發射的同時開主機，對主機進行維修，而不需要等到停機時間段維修，極大地提高了維修效率[2]。通過射頻測量線和音頻測量線連接值班室的跳線盤和發射機，發射機指標測量儀器的音頻線和射頻線連接短接插頭，插頭插入發射機對應的音頻跳線盤和射頻跳線盤。這樣，技術人員可以在值班室對所有發射機進行指標測量，極大地便利了指標測量工作。

4 故障處理

發射機運行過程中的故障是無法避免的。高效的故障處理辦法可以更快速地修復發射機，為安全播出做出保障。技術人員應根據以往的維修經驗，總結出哪些是常見故障，并熟練掌握處理過程，提高故障處理的效率，并在實際故障處理中加以應用。在中波廣播發射機的發射過程中，有些故障經常發生，例如無法開機、過流、過壓、欠推動及過推動等故障[3]。無法開機，常常是K1或者K2不吸合所導致，應對無法工作的繼電器線路進行檢查。過流常常是因為音頻信號太大，使得電流瞬時值太大，此時要適當減小音頻輸入信號。功放模塊功率大、散熱高，模塊中的4個效應管和電容器C8容易損壞。功放模塊損壞過多，會使推動級負載變化，產生欠推動故障，應及時更換。線電壓過高或者射頻放大器的開關控制電路故障會造成過推動故障，應及時排查線路，找到故障元件并及時更換。故障元件多為電容和三極管[4-5]。

5 實際故障處理

本節以一故障實例為例，介紹發射機故障的處理過程。

某發射機出現不能開機的故障，具體現象為，K1有吸合動作，K2無動作。

5.1 故障分析

K1吸合邏輯電路如圖2所示。K1能吸合，說明開關控制邏輯至K1無問題。出現問題的部分應是K1輔助接點導通后控制邏輯或相關電壓中斷，致使控制流程中斷，不能到達K2。故障原因可能有：K1輔助接點導通后控制電路中的元件損壞；使K2導通的+30 V直流電源有問題；其他相關電路故障。

圖2 K1吸合邏輯

5.2 解決步驟

（1）依次檢查A38控制板各排線接口（插拔），故障依舊。

（2）如圖2所示，K1吸合后，來自X7-15的高電平加在V10-9使V10飽和導通，V10-8輸出低電平，經反相后N59-6輸出高電平，N59-2輸出低電平，N59-12輸出高電平送入圖2（b）的N62-1，N62-2輸出低電平，N62-4輸出高電平，N51-3輸出高電平，N53-6輸出高電平，N53-8輸出高電平，該高電平加在V10的6腳使V10飽和導通，V10-7輸出低電平去A30直流穩壓板控制K2的吸合。依次測量V10-8，N59-6，N59-2，N59-12，N62-2，N62-4，N51-3，N53-6，N53-8，V10-7等10處的電壓，測量結果均為正常值，說明邏輯電路沒有問題。

邏輯電路沒有問題，則開始檢查控制電壓+30 V直流。+30 V直流電壓的連接如圖3所示。

圖3 +30 V直流電壓連接簡圖

K1，K2的控制電壓+30 V直流經由A32顯示板X5-2，X5-4而來。檢查后發現，A32顯示板上的X5-2在開機瞬間有+30 V直流，但X5-4處沒有+30 V直流，致使K2的輔助接點X7-17沒有電壓。用手拉扯X5-4的插線，發現松動很大，分析可能是此時正值冬季最冷時段，發射機房溫度大約在零度左右，導致X5-4的連接簧片受涼收縮與接線樁接觸不上，出現斷路故障。將X5-4簧片取出，打磨、擴張，重新接入后，K2吸合正常，發射機恢復正常。

6 結 語

良好的運行環境和維護維修工作可以使發射機內部各元件盡可能工作在最佳狀態，極大地提升中波廣播發射機的穩定性、發射效率和播出質量，大幅降低發射機故障率。熟知發射機工作原理，平時多積累和總結經驗，對常見故障的處理過程了然于胸，可以大大提高故障處理的效率，為“長時間、不間斷、既經濟、又安全”的播出任務做出重要保障。