中波數字調幅發射機常見技術故障及處理措施

浙江省中波發射管理中心：祝蒙楨

中波數字調幅發射機主要是數字調幅和功率合成技術，在實際運行過程中利用數字放大器可以提高音質，同時可以延長使用壽命。當前中波數字調幅發射機應用頻率較高，在使用過程中可以發射頻率，因此保證廣播信號的穩定性?？茖W技術不斷發展，為該發射機發展提供動力，從而實現技術創新，推動廣播電視行業穩定發展。通過開展技術創新，有利于提高發射機的運行效率，但是在實際運行中難免會產生一些問題，影響到發射機的運行。因此相關技術人員需要加強研究中波數字調幅發射機的技術故障，從而采取針對性的設備維護措施，實現設備運行的正常性。

1. 中波數字調幅發射機概述

1.1 簡介

中波數字調幅發射機運行過程中可以降低噪聲的干擾，同時優化配置相關軟硬件[1]。在整個系統中，各模塊之間相互獨立運行，可以單獨處理相關信息，有利于提高后續檢測工作的便利性，順利開展發射機日常維護工作。

在實際運行過程中，模數變換器利用設備轉換不同的音頻信號，再利用不同子系統對數據源進行分析，隨后向發射機轉化為可以使用的數字信號。再利用設備操作編碼器數據，這樣才可以正常性地開展數據處理工作。

1.2 特點

1.2.1 機器效率高

這類發射機中，沒有利用調幅變壓器和調幅阻流圈，主要是利用功率合成器完成相關工作，因此縮小整體設備的體積，同時可以節省投入的資金和電力資源，還可以保障功率合成效率。在功率末端利用放大器，可以提高設備運行的穩定性，快速完成開機操作，同時可以優化設備性能指標，降低后續維護用的資金，同時在實際工作中無需耗費較多電力。通過利用丁類放大器放大處理射頻，降低輸出電壓幅度和電源電壓之間的差異性，避免產生較大的放大級數。在控制保護系統中主要是利用數字邏輯電路，節省電力能源使用量。發射機的電源設備比較簡單，主要是低壓整流電源和主整電源，這樣可以降低整體的能耗。

1.2.2 技術性能好

發射機利用數字邏輯電路和集成電路，有利于提高整體設備的抗干擾能力，保障設備指標的穩定性，同時可以根據實際工作需要調整技術指標[2]。末級功放利用開關形式，因此放大器的線性特征不會影響到相關指標。通過利用數字調幅技術，有利于優化工作性能，避免頻繁、過大地改變技術指標，提高頻率響應速度。

1.2.3 可靠性高

在低頻控制過程中主要是利用低電壓，利用穩壓電源供應集成電路的電力資源，有利于實現供電行為的穩定性，避免產生安全問題。末級功放選擇功率合成技術，即使某個模塊發生故障，也不會影響到整體系統的穩定運行。在末級安裝整流單元，在濾波過程中利用大電容量電容器，避免因為利用磁性濾波阻流圈而產生激勵封鎖問題，而且在設備開關機的時候也不會產生過電壓問題。

1.2.4 工作成本低

在這類發射機中主要是利用使用壽命較長的部件，而且部件成本較低，可以節省后續檢修工作資金投入量。在實際運行過程中如果發生問題，可以利用發光二極管指示燈顯示出故障狀態，不等顏色的燈光代表不同的狀態，技術人員可以因此定位故障發生的位置，快速完成維修工作，避免投入較多的精力和資金。

2. 數字調幅廣播發射機工作原理

這類發射機中包含不同供電系統，基本原理如圖1所示。在數字調頻過程中主要經過以下三個步驟：首先是通過模數變換器轉化音頻輸入信號，從而形成數據地址碼[3]。其次在調制編碼器對轉換器的數據進行尋址，為功放部分提供可以利用的信號。最后再輸出調制編碼器的信號，對RF放大器的通斷發揮出控制作用。

圖1 數字調幅廣播發射機基本原理圖

2.1 射頻系統

射頻系統比較復雜，這一系統可以放大射頻功率，通過利用數字音頻編碼信號，可以實現A/D轉換，從而產生已調撥，并且存在量化調節。振蕩器首先輸出特定的工作頻率，經過放大處理之后向緩沖級中傳送，緩沖級再進一步放大激勵的信號，并向預推動級中傳輸，再進行進一步的放大，隨后發揮出不同的功效模塊，其中一塊模塊利用推動電源調整器提供電源，在合成器合成功率之后，再向射頻分配器中傳送，經過分離處理之后形成最終的射頻推動信號。

2.2 音頻系統

音頻系統運行過程中，首先利用模擬板處理音頻信號，移除無用的高頻音頻部分，并添加波動功率的直流部分。將“音頻加直流”信號傳輸至A/D轉換板和直流穩壓板。A/D穩壓板會輸出一個12位的數字信號。這個數字信號非常精準，能 夠將音頻信號轉化為最原始的數字信息，為后續的處理提供了可靠的依據[4]。之后，調制編碼板將這個數字音頻信號轉換為控制功放級射頻功放模塊的“開”或“關”信號，用于產生發射機載波和瞬間調制電平。這一步是整個過程中的關鍵環節，調制編碼板的轉換能力直接決定了發射機載波和瞬間調制電平的質量。直流穩壓板為調制編碼板提供“B+”和“B-”電壓，來自模擬輸出板的音頻直流取樣信號“調節”直流穩壓板的“B-”輸出電壓。這里的“B+”和“B-”電壓是調制編碼板運行的重要動力來源，而音頻直流取樣信號則能夠實時調節直流穩壓板的“B-”輸出電壓，以保證整個系統的穩定運行。調節“B-”是為了給射頻功放模塊提供一個偏壓，以改變功放模塊的開關時間。這個偏壓的大小直接決定了功放模塊開關時間的長短，從而影響了發射機載波和瞬間調制電平的質量。因此，對“B-”輸出電壓的調節是整個過程中至關重要的一環。

2.3 控制系統

控制系統的核心為微機智能控制系統，在實際運行過程中，利用LCD顯示屏直觀性地展示出發射機實際運行狀態，有利于技術人員實時監視入射功率和反射功率以及濾波器等實際運行狀態，及時處理發現的問題[5]。

2.4 電源系統

供電系統利用T1實現PA供電電壓，T2主要是低電壓供電，可以為印刷板提供低壓電源，同時為射頻電路提供低壓電，此外針對其他電路，可以同時提供電源采樣信號和連鎖信號。

3. 中波數字調幅發射機技術故障和處理

3.1 天線和網絡零位變化故障

3.1.1 故障

通常是在播音階段發生故障，影響到反射情況的正常性。發生這種故障的時候，需要全面檢查和分析電線周邊的條幅網絡，同時要控制反饋線路，確定線路運行狀態，如果檢測發現發生損害，需要進一步定位故障發生的部位[6]。

3.1.2 處理措施

在排查故障的時候，首先在假負載部位放置發射機，通過特殊設置頻率，保障無線波運輸的正常性，然后檢測承載工具運轉狀態，落實針對性的調節措施，可以穩定性地輸出單頻信號。

3.2 模塊插座故障

3.2.1 故障

在發射機運行過程中頻繁發生模塊插座故障。發生的插座故障可能會出現打火情況，將會引發拉弧問題。這是因為經常使用某些模塊，頻繁操作插座，長此以往將會損害插座，不利于發揮出彈簧的作用，最終會損壞電阻。

3.2.2 處理

解決這一問題，要盡量減少操作插座，及時更換損壞的簧片，并且要定期監測，優化整體運行狀態。

3.3 功率模塊故障

3.3.1 故障

通過連接四個功率場效應管形成射頻放大器模塊，在兩個效應管中配置一個保險管和報警管，如果出現紅色的報警管，說明熔斷了保險管，但是發射機仍舊可以繼續運行，只需更換完好的保險管即可。

3.3.2 處理措施

工作人員正面朝上的放置場效應管，隨后利用正表筆和副表筆實現場效應導通，因此接觸柵極和漏極，并且將相應的場效應關閉。在這一過程中，相關人員注意不能觸碰管腳，否則將會引發危險問題。

3.4 保險絲多次燒毀

3.4.1 故障

發射機某個區域的保險絲多次被燒毀，并且主要是在開機階段產生。

3.4.2 處理

解決這一故障，首先要更換完好的保險絲，如果檢測發現保險絲沒有問題，需要繼續檢測功放器功率合成器。當合成器的電容器出現空氣電阻情況，并且電阻值較大，將會瞬間增大電流值，因此損害保險絲，需要更換相應的部件。

3.5 具體故障現象

3.5.1 故障現象

對發射機電聲指標測試過程中，發現輸入的電平出現躍變情況，測試結果無法達到測定標準。

分析處理：槽路監測取樣板的取樣電平經過電位器分壓處理，實現取樣調制檢測，測試發射機指標的過程中，針對測試儀的射頻輸入，主要是通過調制檢驗取樣輸出的接口完成接入工作。如果降低了電位器使用性能，將會跳躍性地改變自身分壓，從而產生躍變情況，因此在測試發射機指標的時候，將不會達到標準。

具體的處理措施：源端串電阻或末端并電阻：通過增加電阻匹配可以減少過沖。調節源端匹配電阻可以減緩信號上升沿。優化PCB布線：確保PCB布線避開干擾源和coupling path。尤其需要避免數據線和時鐘線并行走線較長或信號線放置在晶振等干擾源附近，這些都可能導致噪聲或信號躍變。使用差分轉移阻抗直流放大器：這種放大器可以從同相端輸入信號，參考電壓從反相端輸入。這種方法有助于只放大數據信號和參考電壓之間的差異。檢查并校準輸入信號：確保輸入信號在標準接口電平范圍內，如低于標準接口電平可能需要進一步調整或檢查。定期檢測和維護：定期對發射機進行指標實際測試，確保所有組件都在正常工作狀態，及時發現并處理潛在的問題。

3.5.2 故障現象

對新的發射機進行調試的過程中，整個發射機發生振動。

分析處理：因為在實際運行過程中很容易產生震動，重新緊固地處理不同部位的螺絲，經過檢查之后發現在風機運行中，因為中軸出現抖動情況，導致整體設備出現共振的情況。通過重新開機。發現中軸部件缺乏穩定性，更換新的中軸之后發現已經排除了故障，發射機也不再出現振動的情況。

3.5.3 故障現象

發射機運行過程中出現掉功率的情況。

分析處理：對保護電路進行監測，發生電壓駐波比故障的手，保護電路只是發揮出瞬間關閉的作用，并且發出射頻驅動信號，這時會點亮紅色故障燈。針對連續性的電壓駐波比故障，如果超過了特定值將會發出功率指令，直到符合額定值之后可以停止。在播出過程中發生這種故障，會發生閃變問題，將音頻信號斷掉之后，發射機不再發生問題。初步判斷為音頻信號過調制，顯著增加了調幅次數或者調幅度，產生梯形調制的情況，將會顯著增加反射功率，落實駐波比保護工作，可以降低整體功率。利用調幅廣播測試儀對音頻處理器信號進行檢測，當點亮音頻處理器滿幅指示燈之后，發射機會達到100%的調制度。將音頻信號接入之后，將會減少功率。對發射機指標進行測試的時候，對比記錄紙，非線性失真和頻響低頻相對降低。

3.5.4 功放管擊穿故障

當中波數字調幅發射機運行過程中經常會發生這一故障，通常是呈現出調幅無規律和無順序的情況。

處理措施：首先需要提高日常巡檢力度，全面檢查所有的設備，利用電子測量儀器對功放裝置和調節器等進行分析檢查，并且精準性地測量電流值和電壓值等，及時發現不正常的情況。此外需要維修維護設備儀器，及時更換出現嚴重氧化和磨損的儀器，發生功放管擊穿故障之后，需要立即處理子管，利用焊接方式重新修復被擊穿的功放管，嚴格控制一段氧化程度，在監測另一端電壓的時候，如果電梯線性變化趨于穩定，說明已經解決了故障。

4. 結束語

本文主要分析了中波數字調幅發射機技術故障，首先結合中波數字調幅發射機的特點和工作原理，分析了中波數字調幅發射機的故障和原因，并提出處理措施，以輔助故障處理人員在實際工作中可以及時處理中波數字調幅發射機技術故障，盡快恢復發射機正常的運行狀態，從而可以推動這種發射機更加廣泛地應用。