漫談哈里斯調頻發射機維護與檢修

黃芯蓉

【摘要】哈里斯Z10CD調頻全固態數字發射機在廣播電視行業應用較廣，本文重點講述哈里斯調頻發射機的系統構成和日常維護經驗，根據作者自身經驗提出了該發射機在工作中常出現的故障，通過分析判斷提出解決辦法，為讀者提供借鑒。

【關鍵詞】調頻發射機;日常維護;故障

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.08.015

哈里斯Z10CD發射機是高效強大的數字調制頻率發射器，正Z三維電子設計，在分電器，功率放大器和合成器之間構建非常有效的信息傳輸途徑，具有性能穩定、效率高、功能強、使得整個裝置在保養、檢修和更新等方面操作上顯得更加簡便。并且，其數字激勵裝置還能夠同時輸入一路RBDS和一路的SCA模擬信號，從而使整個調頻調制過程充分實現數字化，且設備穩定度高。本臺自從使用哈里斯Z10CD調頻發射機播出工作穩定，故障較少。近年來，人們對發射機的各項特性和維修技術都有更加廣泛的認識和掌握。由于各種原因，本臺也曾經出現過幾起故障，本著對工作認真負責態度，刻苦專研的精神，進一步對系統構成、故障形成及排除和日常維護進行了經驗總結。

1. 系統構成

以Z10CD調頻發射器設計結構更加嚴謹，與原有的哈里斯產品一樣，數字化集成程度也大大提高。尤其激勵裝置，是指通過帶DSP立體聲引發器的數碼調頻激發裝置，再加上配有AES的數碼音頻信號插口，就能夠生成十六位低失真、低噪聲數碼的立體聲音信號。整機構成包括控制系統、激勵器、高功率放大器、電源系統和冷卻系統等部分，下面分別介紹這幾個部分。

1.1 控制系統

控制系統是一個基于主從系統的微控制器，Z10CD調頻發射機CD的微處理控制系統被整合于4U機箱內，由主控制板、電源控制板、功放控制板、生命支持板和顯示/母板，除顯示/母板外，其余板卡被設計成金手指引腳形式，拼插入顯示/母板，然后利用排線分別連接到各被控單元。

1.2 數字激勵器

哈里斯Z10CD調頻發射器，是使用的數字激勵裝置。該激勵器件有同步調幅零集成電路，有增強型立體聲信噪比集成電路，有數字處理功能的立體聲發生器集成電路以及三十二位數控專業晶振調制的集成電路。該發射機的射頻合成系統安裝在激勵器內，激勵器由以下幾個模塊構成，每個模塊均有一個裝配號。射頻合成由8個模組為基礎組合?？梢栽赯軸上相互絕緣隔離的合成器內合成，模塊內部電阻都維持在五十。合成的高頻諧波可以在混合型合成器內合成，能夠有效減少了與射頻技術的相互協調。

1.3 功放系統

哈里斯Z10CD設備有兩個IPA模塊，每一個模塊都是由二個功能同樣單獨MOSFET功率放大器組成的，IPA模塊與PA模塊是相同且可以互換。每個PA模塊上的兩個功率放大器以主/備模式工作。如果IPA-AB1發生故障，控制器將切換到IPA-AB2，但同時也切換到IPA-CD1。兩個IPA將一起切換以便具有最佳相位。

1.4 控制電路和冷卻系統

哈里斯調頻發射機的運行參數被保存在微電腦控制器里，技術人員利用RS-232通訊串口，就可以完成對運行參數查詢和裝置狀態的遙測。它們還可以對設備自身的故障做出診斷，然后再通過代碼表現到設備的LCD顯示器面板上，以便于檢測和進行管理。冷卻系統是采用風冷系統。

2. 日常維護和檢修

由于控制系統是低壓直流供電，各板卡故障率相對較低些，維護過程中也出現過控制器面板按鍵失靈的情況，經檢查分析，發現是由于按鍵過于頻繁使用造成的，應該盡量減少對按鍵的使用次數，查看發射機的參數主要通過N+1系統和發射機外設微控制系統來進行;對激勵器的維護主要做好內外環境清潔衛生、定期檢查機箱內部元件和散熱風扇、查看是否有升溫和排熱受阻的現象，維護過程中，操控人員應該注意是否積累過多灰塵，從而影響散熱;對于功放部分，發射機的冷卻方式是風冷，日常維護主要是清潔功放模塊、模塊的金手指、功放模塊插槽、功放箱體和冷卻風道的衛生;關于供電系統的保養，要定期用充氣機將主變壓器、高頻整流器等電氣設備的塵埃吹走，以及用酒精溶液清洗過大電流的觸點。特別注意，在把安裝主變壓器的車輛拉起來開展維修工作之前，必須要首先把鏈接到電源箱的控制線、電源電路、接地線和A17TB1線脫開，否則容易引發斷線事故，對于連接三相電源輸入的螺絲變松，務必及時檢查并加緊固，以免燒壞設備;對于冷卻系統的維護，務必對進入機房的空氣進行多級過濾，使用酒精清潔設備面板上的積塵，平時要注意風機是否有異響，如有異響，務必及時處理，一般風機軸承有問題，必須及時更換，如果發射機突然停機，故障顯示"LOW AIR"，就可能是電機問題，務必檢查電機是否被燒斷，或是電機線圈的問題等，務必及時更換電機或線圈等。

3. 下面列舉一些在工作中常發生的故障及處理方式

3.1 激勵器PLL故障告警

鎖相環指示燈PLL亮表示鎖相環路板發生故障，或上變頻器和100MHz濾波器板發生故障。如果指示燈亮，則激勵器無輸出，通常以下兩種情況會導致PLL故障告警。

①鎖相環路板失鎖。鎖相環路板故障→鎖相環路板上的J6-9（或調節板上的J6-9）發送告警信號→板上紅色LED閃動→更換鎖相環路板。

②上變頻器或100MHz濾波器故障。上變頻器板J2-9（或調節器板上J6-9）發送告警信號→上變頻器/100MHz濾波器故障→取下上變頻器中的JP7斷開上變頻器的故障信號，若故障仍然存在，更換上變頻器（JP7裝回原位）→更換100MHz濾波器

3.2 激勵器直流電壓故障

激勵器各組直流電壓標識指示燈由4盞LED組成，如果任意1盞不亮，則代表相關的電源輸出降低或無輸出。從左到右，這四個指示燈依次代表的是+17V，-17V，+6.5V，-6.5V，此時可檢查電源板上相對應的直流電壓輸出電路。查找到電壓輸出故障，則排除故障，讓電壓正常輸出。

3.3 激勵器駐波比告警

駐波比指示燈表示激勵器輸出反射功率超限，當反射功率超過5W，駐波比指示燈亮，激勵器自動降低輸出功率直至反射功率低于5W，此時應檢查激勵器射頻輸出纜線，排除故障，讓激勵器駐波比正常。

3.4 發射機加功率后空開跳閘

流電瞬時浪涌或雷擊，造成激勵器220V交流輸入火線和零線對地壓敏保護電阻損壞，導致發射機空氣開關跳閘，應及時更換浪涌保護板排除故障。注意平時做好浪涌保護。

3.5 功放模塊故障

模塊部分由于風量不夠或元件性能不好等，控制器的顯示面板會出現個別模塊過熱或參數超限，在監視屏上告警。①出現故障代碼為IPA—AB—TW，表示IPA—AB溫度超過85℃。及時處理：拆下相對應的功放模塊，打開側面PCB板，敷上散熱硅膠，上機實驗，30分鐘內顯示正常，溫度穩定，則故障排除。②出現故障代碼為A2—OUT，表示A2模塊沒插好。及時處理：打開模塊箱，找到A2模塊，拔出后再重新插好故障排除。

3.6 電源故障提示PS#-TAP#

Z10CD調頻發射器內有二組開關電源控制器，且每個開關電源控制器都能夠相互單獨監控四個供電模塊中的二個，并且每個供電模塊都有四抽頭，因此如果發生PS-TAP的故障記錄時，即為電源抽頭故障，該故障多由外部電壓波動而引起的相應抽頭功放供電保險絲和晶閘管短路而引起的。抽頭發生故障時，首先要揭開面板，然后將連接線松開，將發電箱小車拉了出來，用萬用表檢測是否損壞，燒壞了就要及時更換，然后上機重試一般就可以排除。本臺也曾出現過電保險管頻繁損壞的狀況，后來發現原因是由于供電系統內部問題，是因為采用了大容量裝置和變頻裝置，造成電源內部浪涌嚴重，于是在三相電源輸入端接上一個防浪涌裝置，這種故障就大大降低了。若下一次供電的抽頭被檢查有故障，電源控制器就會自動地將下一次正常的接上去，會先選擇低電壓抽頭，再選擇高電壓的檔，一旦高壓抽頭發生故障，電源會因電源跳變故障關閉，并放電。就是一個電源分支有故障發生時，相鄰的下一個電源出現兩個或三個分支故障，于是出現電源跳閘故障，如果一個電源模塊關閉時，其它三個模塊依然正常運行，發射機就繼續工作，不過降低了輸出功率，但是不會停機，減低了停播的概率。

3.7 電源箱接地不正確故障

如果電源箱接地不正確或者電源有漂移現象，會使連接器的取樣電壓含有50赫茲的周期波，就會錯誤地引發這種故障，故障記錄是"PS#-TAP#""#"是電源代碼，日常維護務必做好電源接地正確，，避免發生此種情況。

3.8 隔離板故障

在工作中的發射機，產生了自動關機的現象，代碼iso_cz經檢查發現故障CZ代碼解釋為分離負荷環境溫度偏高，配備過熱保護，如果分離負載環境溫度達到了一百四十五度，則主機控制器啟動報警并且使發送機的過熱保護停止。此款發射機的4個Z平面對接于相關屏蔽板四個。如果某個PA出現故障時，該模組的大約一零點五輸出功率就會消耗到屏蔽電阻上，直接造成屏蔽電阻將被發熱，增加的熱量被熱敏阻值測得當為環境溫度過高，PA控制器利用PA的柵極電流使模組的射頻技術輸出關掉，從而開啟了相關聯的射頻開關。射頻開關切除了屏蔽阻力并使組合器連接，此時的四路組合器變為了三路組合器。負面影響也被隨后的二路組合器及其屏蔽阻力所降到了很小。二個四元組的溫度不均勻，使得二路合成器的隔離負荷RT九的溫度增高。此時就需要做好隔離板維護更換，鋪設新的隔離板時需要考慮上邊4個6角電源插座和下面二條電纜線路電纜，首先保持電源插座針腳不被碰彎，電源線不打折而且保持各歸原位。裝配高諧波濾波器時應特別謹慎，要保證插頭全部嵌入十千瓦的組合器而且接線絲扣轉動徹底，以防止因松動而形成射頻技術泄露。

4. 結束語

哈里斯全固態調頻發射機是世界先進設備，在我國應用廣泛，近年實際運行使用，該機型穩定性和可靠性都得到充分肯定。為了更好地服務于廣播電視事業，提高發射機的技術指標和安全性能，操控人員務必做好日常維護和故障及時排查，盡量做好機房空氣清潔，溫度適宜，定期和不定期地做好各項維護和檢查工作，減少故障發生，保證發射機的正常長久工作。

參考文獻：

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[3]韓靖海、夏一晨、姜俊，HarrisGIOCD調頻發射機電源系統運行原理和故障分析[A]，中國新聞技術工作者聯合會第六次會員代表大會，2014