全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)工作原理及維護(hù)技術(shù)研究

李慶彥

（大連市大連三〇三轉(zhuǎn)播臺(tái)，遼寧 大連 116100）

0 引 言

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)在廣播電視技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，在推進(jìn)廣播電視節(jié)目高質(zhì)量發(fā)展等方面具有積極意義[1]。本文以實(shí)踐應(yīng)用為視角，探究全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的工作原理，并針對(duì)全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的常見(jiàn)故障，指出具體維護(hù)技術(shù)，以期為提升全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行質(zhì)量、推進(jìn)廣播電視事業(yè)發(fā)展提供助力。

1 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)工作原理

1.1 音頻系統(tǒng)工作原理

音頻系統(tǒng)在全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用[1]。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的音頻系統(tǒng)主要由調(diào)制解碼、音頻處理以及A/D轉(zhuǎn)換[2]三大部分組成。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的音頻系統(tǒng)主要功能有：第一，將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)化裝置有A/D轉(zhuǎn)換裝置和音頻處理裝置[3]，在信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，先采樣音頻信號(hào)，再進(jìn)行量化處理，最終在特定時(shí)間段內(nèi)放大或隨時(shí)選擇信號(hào)在時(shí)間軸上的值，作為音頻樣本；第二，通過(guò)調(diào)制編碼器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行重新編碼處理；第三，利用射頻系統(tǒng)保障數(shù)字信號(hào)的準(zhǔn)確性。

1.2 射頻系統(tǒng)工作原理

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的射頻系統(tǒng)主要作用是對(duì)音頻調(diào)制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并進(jìn)行功率合成輸出[3]。該系統(tǒng)主要由振蕩器、帶通濾波器以及射頻放大器組成。射頻系統(tǒng)的工作原理為：由振蕩器形成載波信號(hào)，通過(guò)放大器放大載波信號(hào)，再用帶通濾波器濾除干擾，同時(shí)將輸出信號(hào)調(diào)整適宜的阻抗值，最后將其輸出。其中，功率放大器中主要工作的是功率放大器管，電壓數(shù)據(jù)需要通過(guò)功率合成器在功率放大器模塊中進(jìn)行合成與處理，使其能在48個(gè)功率放大器之間自由轉(zhuǎn)換[4]。在特定功率放大器的工作環(huán)境下，功率放大器模塊場(chǎng)效應(yīng)管可以與射頻（RF）控制信號(hào)形成180°的相位差。

1.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)工作過(guò)程中，離不開(kāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是發(fā)射機(jī)正常工作的重要保障。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)兩部分組成，兩個(gè)子系統(tǒng)都是自動(dòng)化運(yùn)行[4]。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)，還能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行情況等進(jìn)行自動(dòng)分析，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的遠(yuǎn)程自動(dòng)化。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行可以有效地減少人力物力的投入，還能極大程度地降低發(fā)射機(jī)故障率。

1.4 冷卻系統(tǒng)工作原理

與大多數(shù)電子機(jī)械設(shè)備一樣，全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。這些熱量會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)零件造成不可估計(jì)的損壞，進(jìn)而影響發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行[5]。因此，必須配置冷卻系統(tǒng)，在第一時(shí)間將多余熱量排出或冷卻。發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作原理為：通過(guò)風(fēng)冷模式進(jìn)行機(jī)體降溫，以有效保證發(fā)射機(jī)在合理溫度下正常運(yùn)行。

2 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)故障分析

2.1 設(shè)備功率放大器故障分析

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中極有可能出現(xiàn)故障情況，較常見(jiàn)的故障類(lèi)型為設(shè)備功率放大器故障[5]。功率放大器主要由RF（射頻）功率合成器、3個(gè)功率合成模塊以及48個(gè)RF功率放大器板三大部分組成[6]。在實(shí)際操作中，發(fā)射機(jī)各模塊幾乎都在使用相同的RF放大器，并且在運(yùn)行期間根據(jù)運(yùn)行需求進(jìn)行更換。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的功率放大器故障的一般原因?yàn)轵?qū)動(dòng)信號(hào)的相位錯(cuò)誤或驅(qū)動(dòng)幅度錯(cuò)誤所造成的功率放大器模塊場(chǎng)效應(yīng)管損壞。對(duì)此，可進(jìn)行直接更換。

2.2 發(fā)射天線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)組件故障排除分析

在全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)射天線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)組件有可能出現(xiàn)故障。故障一旦出現(xiàn)，會(huì)使天線(xiàn)的正反射出現(xiàn)錯(cuò)誤，進(jìn)而影響發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)[6]。若在具體實(shí)踐中出現(xiàn)此故障，可以按以下步驟進(jìn)行處理。

第一，將發(fā)射機(jī)設(shè)置為虛擬負(fù)載狀態(tài)，檢查網(wǎng)絡(luò)反饋電路以及天線(xiàn)幅度調(diào)制，最后觀(guān)察其在某些特定的頻率下無(wú)線(xiàn)電的傳輸是否正常[7]。

第二，調(diào)諧發(fā)射機(jī)，并觀(guān)察發(fā)射機(jī)的單頻信號(hào)與信號(hào)傳輸功率是否存在明顯的變化。

第三，檢查變送器運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并觀(guān)察變送器內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相線(xiàn)和中性線(xiàn)之間形成的非線(xiàn)性負(fù)載的三次諧波，找出并消除誤差。

2.3 設(shè)備告警異常分析

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)系統(tǒng)內(nèi)置有警報(bào)系統(tǒng)。當(dāng)有運(yùn)行錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，警報(bào)系統(tǒng)可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常，并發(fā)出警報(bào)[7]。但在實(shí)際的運(yùn)行中，警報(bào)系統(tǒng)可能存在錯(cuò)誤報(bào)警等異常情況，對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。在設(shè)備告警異常處理實(shí)踐中，技術(shù)人員應(yīng)從反饋系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)是否損壞等角度出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查并處理異常。

2.4 異常輸出和處理分析

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)處理輸出信號(hào)的原理為：應(yīng)用換能器對(duì)頻率進(jìn)行分頻處理，并通過(guò)發(fā)出高頻信號(hào)的方式上升電波。若輸出功率出現(xiàn)異常，則會(huì)影響發(fā)射機(jī)的數(shù)字調(diào)制。若全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)代碼屏蔽的問(wèn)題，則該階段閉合信號(hào)數(shù)據(jù)會(huì)受到采樣頻率的影響[8]。導(dǎo)致此情況的主要原因是實(shí)際率與采樣頻率不匹配，或者采樣信號(hào)錯(cuò)誤，導(dǎo)致編碼器工作狀態(tài)受到影響。一旦將錯(cuò)誤代碼輸入模塊，則輸出信號(hào)為錯(cuò)誤信號(hào)，會(huì)影響放大器功能，最終出現(xiàn)開(kāi)關(guān)故障。處理異常輸出的方法為：在檢測(cè)模塊中加入大電容的金屬鉑或使用與母片構(gòu)建電容裝置，進(jìn)而消除干擾信號(hào)。

2.5 設(shè)備同一位置保險(xiǎn)絲多次燒斷故障分析

同一位置保險(xiǎn)絲多次燒斷故障是當(dāng)前廣播電臺(tái)廣播信號(hào)傳輸中最常見(jiàn)的故障類(lèi)型[9]。在具體實(shí)踐中，若在全固態(tài)中波廣播發(fā)射器的運(yùn)行中出現(xiàn)功率合成器與傳輸?shù)鼐€(xiàn)位置接近的情況，則合成器內(nèi)部電容的空氣阻力容易發(fā)生過(guò)載，進(jìn)而產(chǎn)生短路問(wèn)題，最終導(dǎo)致保險(xiǎn)絲熔斷。

3 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)維護(hù)技術(shù)

3.1 變送器控制單元維護(hù)

為保證全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行，技術(shù)人員應(yīng)定期對(duì)變送器控制單元進(jìn)行維護(hù)。例行維護(hù)主要是觸電維護(hù)、除塵防塵。對(duì)控制單元維護(hù)的頻率應(yīng)保持在每周一次。變送器控制單元的維護(hù)主要有以下工作：第一，除塵，利用高壓氣槍等設(shè)備清理灰塵[9]；第二，檢查觸點(diǎn)，主要檢查觸點(diǎn)與觸點(diǎn)之間是否有連接處的松動(dòng)，若存在松動(dòng)，需要在第一時(shí)間擰緊或更換；第三，檢查電線(xiàn)[10]，若設(shè)備中的電線(xiàn)電纜出現(xiàn)損壞情況，應(yīng)及時(shí)更換處理，保證變送器的安全運(yùn)行。

3.2 變送器冷卻單元維護(hù)

變送器在運(yùn)行工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要應(yīng)用冷卻系統(tǒng)進(jìn)行熱量控制[11]。只有冷卻單元正常工作，才能保證變送器正常運(yùn)行。在冷卻系統(tǒng)的日常維護(hù)中，技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到防塵除塵是維護(hù)工作的重要一環(huán)。具體實(shí)踐中，技術(shù)人員應(yīng)定期處理防塵網(wǎng)及防塵設(shè)備上積攢的灰塵。在特殊工作環(huán)境如空氣質(zhì)量較差的地方，技術(shù)人員應(yīng)縮短檢查時(shí)長(zhǎng)及設(shè)備更換周期，以保證冷卻系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3 變送器工作溫度維護(hù)

為保證全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)始終工作處于正常狀態(tài)，技術(shù)人員應(yīng)從多角度考慮熱量及散熱問(wèn)題[11]。其一，通過(guò)提高功率放大器的輸出效率，使大部分熱量從功率放大器管中散發(fā)；其二，通過(guò)減小外殼和散熱器之間的熱阻，提升散熱器的散熱能力；其三，在機(jī)器內(nèi)部零件密集的地方，技術(shù)人員應(yīng)增加防塵除塵工作頻率。

4 結(jié) 語(yǔ)

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)直接影響無(wú)線(xiàn)電視節(jié)目傳輸質(zhì)量。為保證全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行，針對(duì)設(shè)備功率放大器故障、異常輸出等方面的相關(guān)故障進(jìn)行分析，并從控制單元、冷卻單元、工作溫度等方面探析全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的維護(hù)技術(shù)。在具體實(shí)踐中，技術(shù)人員應(yīng)做好全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)工作，并加強(qiáng)維護(hù)人員的培訓(xùn)，以全面提升全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的維護(hù)質(zhì)量。