周鳳岐，林秉信，王 娟（.吉林省琿春市中波轉(zhuǎn)播臺，吉林 琿春 33300；.吉林省琿春市廣播電視臺，吉林 琿春 33300）

1 概 述

為更好地安全優(yōu)質(zhì)播出，提高效率、減少停播率，琿春市廣播電視臺根據(jù)春化臺實際情況，經(jīng)臺長辦公會議決定，給春化轉(zhuǎn)播臺1 530 kHz發(fā)射機配備購置哈爾濱正泰公司生產(chǎn)的ZT－G1KW－Ⅲ型PDM發(fā)射機一部作為備機。2013年5月訂貨，7月下旬到貨。設(shè)備配置發(fā)射機一部、ZT－TJ型中波天線交換器假負(fù)載一體機一臺及其它配件等。

2013年8 月16 日琿春市廣播電臺技術(shù)科組織技術(shù)人員到春化轉(zhuǎn)播臺進行安裝準(zhǔn)備工作?，F(xiàn)場將備機擺放對位，交換器假負(fù)載擺放兩部發(fā)射機，并用軟饋線與交換器假負(fù)載連接，以上各項工作對位完善后，備機接地線及三相四線供電。

1.1 交換器的連接及工作原理

交換器配線連接圖如圖1所示。交換器的工作電源取自發(fā)射機三相的任意一相火線和零線（N），為交換器開關(guān)電源提供220 V供電，經(jīng)開關(guān)電源輸出24 V直流電壓，給各個工作狀態(tài)及繼電器控制電路供電。

1.2 交換器斷電的情況

交換器斷電的情況下，由于各繼電器無工作電壓，繼電器無動作，將一直保持A機接天線，B機接假負(fù)載。

1.3 打開工作電源開關(guān)K1時的情況

（1）交換器K2打在手動、開關(guān)K3打在A機上時，繼電器J1、J2不吸合，XD1紅燈亮顯示A機接天線，XD4綠燈亮顯示B機接假負(fù)載；開關(guān)K3打在B機時繼電器J1、J2吸合，此時，XD2綠燈亮顯示A機接假負(fù)載，XD3紅燈亮顯示B機接天線。

（2）轉(zhuǎn)換開關(guān)K2打在自動時，如果先開A機，則A機的取樣電壓220 V加到JX－3端，繼電器JA首先吸合，其JA的常閉接點斷開，切斷了繼電器J1、J2的工作電壓，使真空繼電器鎖定在A機接天線上，B機接假負(fù)載的工作狀態(tài)，同時指示燈XD1紅燈亮，XD4綠 燈亮，顯示A機接天線，B機接假負(fù)載的工作指示狀態(tài)。此時JA、JB已經(jīng)鎖定，再開B機也無法使交換器切換工作狀態(tài)。如果先開B機，則B機的取樣電壓220 V加到JX－4端，繼電器JB首先吸合，其JB的常閉接點斷開，切斷了繼電器JA供電。同時JB的常開接點接通，繼電器J1、J2吸合，交換器切換到A機假負(fù)載，B機接天線的工作狀態(tài)，此時XD2亮綠燈指示A機假負(fù)載，XD3亮紅燈B機接天線的工作指示狀態(tài)，JA、JB已經(jīng)鎖定，再開A機也無法使交換器切換工作狀態(tài)。另外，圖中CJ1、CJ2分別為A機、B機的主整電源交流接觸器KF。JX－3、4分別接在KF的下端（輸出端）。

開備機空氣開關(guān)，交換器供電，檢驗交換器、自動、手動、主備指示，假負(fù)載是否正常，各項電壓、接點檢驗正常后，將交換器控制開關(guān)拔向自動位置，電源開關(guān)拔向開的位置，此時可以開啟主機。當(dāng)主機開啟后，輸出功率為零，高駐波保護面板指示DS2亮，封鎖調(diào)制。當(dāng)開備機時，交換器指示備機輸出對向假負(fù)載，輸出功率及反射指示都在正常范圍內(nèi)工作。當(dāng)將主機對向假負(fù)載時，主機功率輸出也只能調(diào)試到400 W左右，說明主機有故障存在。與此同時，備機輸出通過交換器送向天線，然而備機告警，反射保護封鎖調(diào)制，無法送出RF射頻信號，顯示屏顯示駐波比過大，因此可判定天調(diào)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障。

圖1 自動／手動天線交換器原理圖

2 故障現(xiàn)象

根據(jù)主機與備機對比，首先將輸出天線饋管接頭與交換器拆解開，將示波器連接在饋管接頭上，測試觀察哪個頻率倒送引起的駐波比過大。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)示波器顯示有頻率585 kHz、130 V峰峰值的高電平通過發(fā)射天線及饋管倒送到發(fā)射機，引起發(fā)射機反射保護，并封鎖調(diào)制。過去主機能夠?qū)F射頻送出，雖然輸出功率達(dá)不到滿功率，也應(yīng)該能維持低功率送出RF射頻信號，現(xiàn)在卻發(fā)生了輸出功率為零的現(xiàn)象，為什么？此時將主機出現(xiàn)的不正常故障暫時放下，主要研究和檢查天線倒送引起的備機保護封鎖，無法送出RF射頻信號的故障。

3 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象，與廠家技術(shù)人員實地繪制了1 530 kHz統(tǒng)調(diào)房天線網(wǎng)絡(luò)，并進行分析。

在實地繪制原設(shè)計的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)里，只有對1 143 kHz頻率的阻塞網(wǎng)絡(luò)，而沒有585 kHz的陷波網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過了解春化臺最先開播的是1 530 kHz和1 143 kHz兩部發(fā)射機，天調(diào)設(shè)計只有1 143 kHz的阻塞。后期隨著無線廣播“村村通”工程和對延邊朝鮮語廣播的需要，增設(shè)了585 kHz延邊朝鮮語廣播設(shè)備，根據(jù)當(dāng)時實際情況，1 143 kHz和585 kHz兩個頻率采用雙頻共塔。對其天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進行重新設(shè)計和安裝調(diào)試，使兩個頻率的發(fā)射機運行穩(wěn)定，至今沒有出現(xiàn)互相干擾的情況發(fā)生。然而當(dāng)初設(shè)計只考慮這兩個頻率的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)改造，沒有考慮對1 530 kHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的改造和重新設(shè)計，致使1 530 kHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)及天饋線產(chǎn)生585 kHz倒送的故障，引起發(fā)射機駐波比保護及封鎖調(diào)制。

4 故障排除

根據(jù)1 530 kHz天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的原設(shè)計，本著對參數(shù)影響小、改動小的原則，在其天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的輸入端加接了串并聯(lián)陷波回路。因工作頻率1 530 kHz高于陷波頻率585 kHz，根據(jù)有關(guān)資料采用此種陷波回路。在并聯(lián)回路L1、C1中，當(dāng)ωL1＝1／ωC1時，對1 530 kHz頻率整個并聯(lián)回路呈純阻性，且阻抗值最大，該回路對陷波頻率585 kHz而言呈感性，其電抗值為X1；而串聯(lián)回路L2、C2中，感抗XL＝ωL，和ω成正比；容抗XC＝－1／ωC，和ω成反比。當(dāng)ωL2＝1／ωC2時，對585 kHz頻率而言呈容性，其電抗值為X2，當(dāng)X1和X2大小相等，發(fā)生串聯(lián)諧振，將585 kHz頻率陷波吸收入地，如圖2。

首先用網(wǎng)絡(luò)分析儀，設(shè)置在1 530 kHz頻率上，測試L1、C1并聯(lián)阻抗、調(diào)諧L1，使L1、C1并聯(lián)諧振阻抗對1 530 kHz的頻率無窮大。然后接入L2、C2串聯(lián)諧振電路，將網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在585 kHz頻率上，測試其串并聯(lián)諧振阻抗，調(diào)諧L2，使串并聯(lián)的諧振阻抗對585 kHz的頻率接近于零，即阻抗－5Ω。以上調(diào)整工作完成后，接入天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的輸入端，再將網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置在1 530 kHz頻率上，對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配進行調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)分析儀的顯示為實部49.5Ω、虛部－1.24、VSWR1.25。將饋管接口接入交換器接口，此時開啟備機，輸出功率調(diào)到1 kW，反射功率接近零，射頻RF信號輸出正常無調(diào)制封鎖報警出現(xiàn)，則證明天饋線系統(tǒng)恢復(fù)正常。

圖2 陷波回路

5 運行情況

通過以上的檢查、維護、改造和調(diào)試，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)及備機的阻抗匹配良好，發(fā)射機運行正常。關(guān)閉備機，開啟主機，主機的輸出功率為400 W左右，高駐波報警指示DS2亮紅燈。PA功放盒故障指示DS2、DS5亮紅燈，此顯示說明主機功放盒存在故障，關(guān)閉主機，檢查功放盒，發(fā)現(xiàn)三個功放盒單元中有一個嚴(yán)重?fù)p壞。調(diào)換備用功放盒后，重新安裝到主機上，開啟主機逐漸調(diào)節(jié)功率控制鈕，使功率上升到750 W左右后，功放盒故障報警指示恢復(fù)正常，而功率控制鈕再無法使功率上升到1 kW左右。如圖3，通過對駐波比保護電路分析和測試，正常時取自定向耦合器的反射電壓經(jīng)J5－6進入接口板，此電壓應(yīng)在0.5 V以下，當(dāng)此點電壓升至3～4.6 V時，Q1和Q2組成的間歇振蕩器開始工作，其振蕩頻率為3 Hz。U2是帶內(nèi)部時鐘頻率的可變分頻計數(shù)器，U5是16進制加減計數(shù)器，15腳為計數(shù)脈沖輸入端，10腳為計數(shù)器使能端，高電平做加計數(shù)，低電平做減計數(shù)。當(dāng)駐波比＞1.2，反射電壓＞3 V時，U5開啟計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到32次時，監(jiān)視板上高駐波報警指示燈DS2亮。同時由Q4組成的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出駐波減縮功率電平降低射頻功率。當(dāng)駐波比＞1.5，反射電壓信號＞5 V時，U1D－12腳電壓超過U1D－13腳的比較電壓4.6 V后，U1D－14腳輸出15 V駐波減縮功率信號電平，立即將發(fā)射機功率控制信號降到零，RF輸出為零。經(jīng)分析主機輸出功率為零，是由130 V峰峰值倒送電平超過U1－13腳比較電壓4.6 V以上，引起U1動作，高駐波保護U1－14腳輸出15 V高電平強制功率控制信號為零，RF輸出為零。

圖3 高駐波比保護原理圖

根據(jù)以上分析，測試高駐波保護板J5－6反射功率采樣接點電壓3 V，比正常值0.5 V高出2.5 V。引起此點電壓增高是由定向耦合器的入射檢測器A1送出的。因為正常時，在T1次級負(fù)載電阻R1、R2上建立的電壓代表發(fā)射機RF輸出電流電平；由于RF電壓檢測器A2通過J1轉(zhuǎn)接送來的代表發(fā)射機RF輸出電壓加到T1次級中心抽頭，這兩個電壓在T1負(fù)載電阻R1、R2上合成。當(dāng)次級中心抽頭電壓正好調(diào)到無反射功率時，R1和R2上電壓絕對值相同。當(dāng)反射功率為零時，R1上的電壓與中心抽頭的電壓，正好幅值相等方向相反，反射功率輸出為零，表示中心抽頭送來的是反向電壓；R2上的電壓和中心抽頭電壓，正好幅值相等、相位相同，兩電壓之和，表示為正向入射功率。當(dāng)反射功率存在時，R1上的電壓與中心抽頭電壓正好幅度相等、方向相同，反射功率輸出為兩電壓之和；R2上的電壓與中心抽頭的電壓正好幅度相等、方向相反，入射功率輸出為兩電壓之差。即：

通過分析入反射波檢測器工作過程，由RF電壓檢測器為T1中心抽頭提供的參考電壓電平發(fā)生了變化，而使入反射檢測器A1輸出的反射功率采樣電平上升到3 V。將數(shù)字表接到定向耦合器J3輸出端，分別試調(diào)C10可變電容和L1電感組成的RF電壓監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字表顯示由3 V逐漸減小到0.5 V。調(diào)節(jié)功率控制發(fā)射機，功率指示能升到1.2 kW，高駐波保護指示DS2恢復(fù)正常，至此發(fā)射機的改造維修工作完成。

6 總 結(jié)

此次改造、檢修的過程中，引發(fā)許多思考。引起發(fā)射機駐波保護的主要原因是天調(diào)網(wǎng)路存在設(shè)計缺陷，也與技術(shù)維護人員在日常工作中經(jīng)驗積累不足有關(guān)，而使585 kHz頻率倒送130 V峰峰值的電壓，造成1 530 kHz主機功放盒損壞。而且長時間工作在駐波比保護的狀態(tài)下，致使發(fā)射機不能滿功率輸出。通過此次改造檢修，提高了技術(shù)維護人員的實踐能力，為以后的維護工作提出了新的要求和努力方向。