石云峰　趙保山

DX200中波發(fā)射機(jī)駐波比故障淺析

石云峰趙保山

（作者單位：河南省新聞出版廣電局104臺(tái)）

DX200發(fā)射機(jī)中，駐波比故障的出現(xiàn)頻率較高。輕微的駐波比故障會(huì)導(dǎo)致短時(shí)的射頻封鎖，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)使發(fā)射機(jī)降低功率甚至停機(jī)?；诖耍瑢?duì)DX200中駐波比故障產(chǎn)生的原因、危害進(jìn)行了描述，對(duì)天線VSWR故障及駐波比自檢原理進(jìn)行了分析，并結(jié)合工作實(shí)際總結(jié)了個(gè)人解決故障的原則方法。

駐波比；VSWR；網(wǎng)絡(luò)駐波比；駐波比自檢；弧光檢測(cè)

在無(wú)線電通信中，天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發(fā)射機(jī)的阻抗不匹配，高頻能量就會(huì)產(chǎn)生反射折回，并與前進(jìn)的部分波干擾匯合發(fā)生駐波。駐波中的兩列正弦波的頻率和振幅相同但傳播方向相反，兩列波疊加后波形并不向前推進(jìn)，能量以動(dòng)能和勢(shì)能的形式交換儲(chǔ)存。駐波比就是為了表征和測(cè)量天線系統(tǒng)中的駐波特性，即天線中正向波與反射波的情況。

天線電壓駐波比表示天線與饋線阻抗匹配程度；網(wǎng)絡(luò)電壓駐波比表示天饋線與發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)阻抗匹配程度。駐波比越大，反射越大，匹配也就越差。發(fā)射機(jī)中總是存在著駐波比，合理范圍內(nèi)的駐波比對(duì)發(fā)射機(jī)無(wú)影響，較高的駐波比將嚴(yán)重影響發(fā)射機(jī)的播出質(zhì)量和安全。

1　駐波比故障的產(chǎn)生原因及危害

引起發(fā)射機(jī)出現(xiàn)駐波比故障的原因主要有以下幾種。

（1）天氣原因。雷雨、暴雨、風(fēng)沙或天線結(jié)冰等惡劣天氣下；或者季節(jié)變化容易引起發(fā)射機(jī)天線或網(wǎng)絡(luò)零位的偏移時(shí)。（2）天調(diào)室、輸出網(wǎng)絡(luò)與發(fā)射機(jī)的負(fù)載不匹配。（3）過(guò)調(diào)制時(shí)。（4）擴(kuò)展功放柜和輸出網(wǎng)絡(luò)打火。（5）駐波比電路故障。

駐波比超出合理范圍時(shí)，發(fā)射機(jī)會(huì)出現(xiàn)短時(shí)的功放關(guān)斷；駐波比嚴(yán)重時(shí)，發(fā)射機(jī)將降低發(fā)射功率，影響播出效果與覆蓋范圍。過(guò)高的駐波比也會(huì)損害功放模塊的功放管。

現(xiàn)代發(fā)射機(jī)允許在一定駐波情況下達(dá)到額定功率。因此，合理的駐波比指標(biāo)是在損失功率和制造成本之間的折中權(quán)衡。

2　駐波比故障原理及分析

電壓駐波比檢測(cè)和處理對(duì)發(fā)射機(jī)有至關(guān)重要的保護(hù)作用。駐波比故障檢測(cè)主要在輸出監(jiān)測(cè)板，故障響應(yīng)及處理主要在控制板、模擬輸入板和調(diào)制編碼板。網(wǎng)絡(luò)電壓駐波比故障和天線電壓駐波比故障的處理流程基本相似。因此，本章主要講述天線電壓駐波比及駐波比自檢兩種故障。

2.1天線電壓駐波比

天線VSWR主要部分有VSWR全波檢波器、本地射頻封鎖、VSWR故障邏輯PAL及計(jì)時(shí)以及控制板和LED板的響應(yīng)處理。天線VSWR原理圖如圖1所示。

從輸出取樣板來(lái)并且經(jīng)調(diào)幅的天線電壓和經(jīng)調(diào)相的電流取樣信號(hào)加到諧振于發(fā)射機(jī)工作頻率的VSWR全波檢波器變壓器初級(jí)繞組的兩端，并由初級(jí)繞組為它們兩個(gè)提供一個(gè)高阻抗。在正常調(diào)諧時(shí)，VSWR全波檢波器變壓器初級(jí)繞組兩端的射頻電壓同幅同相，變壓器電壓輸出為0；如果出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)VSWR故障，檢波器就將這些變化進(jìn)行檢波，并且提供一個(gè)非零直流輸出。

當(dāng)VSWR檢波器輸出的直流電壓過(guò)高時(shí)，VSWR故障比較器U18就輸出一個(gè)邏輯高電平。這個(gè)高電平一方面出發(fā)本地射頻封鎖，將功放模塊關(guān)斷12ms，并觸發(fā)頻率合成器同步電路；另一方面這個(gè)高電平將觸發(fā)VSWR故障PAL及計(jì)時(shí)電路，進(jìn)行VSWR發(fā)生次數(shù)判斷。如果在大約20s內(nèi)就發(fā)生了5次VSWR動(dòng)作，功放單元將逐漸降低功率，并在LED板指示故障。如果發(fā)射機(jī)功率已經(jīng)降至降功率的限值而仍出現(xiàn)VSWR故障時(shí)，發(fā)射機(jī)將關(guān)斷功放，并且不能自動(dòng)恢復(fù)。

2.2駐波比自檢

駐波比自檢是測(cè)試發(fā)射機(jī)駐波比故障檢測(cè)功能正常與否的電路。每次發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)或改變功率電平時(shí)，控制器都會(huì)產(chǎn)生駐波比測(cè)試請(qǐng)求?？刂瓢寤騆ED的駐波比測(cè)試按鈕按下時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生VSWR測(cè)試請(qǐng)求。

當(dāng)駐波比自檢功能啟動(dòng)時(shí)，發(fā)射機(jī)將啟動(dòng)射頻封鎖和頻率合成器同步電路，而且也會(huì)在LED板顯示測(cè)試結(jié)果。

弧光檢測(cè)器（ARC）也會(huì)點(diǎn)亮VSWR自檢指示燈。當(dāng)發(fā)射機(jī)內(nèi)的弧光檢測(cè)器檢測(cè)到打火現(xiàn)象時(shí)，弧光檢測(cè)器將輸出網(wǎng)絡(luò)駐波比故障信號(hào)，進(jìn)行射頻封鎖，并通過(guò)VSWR故障邏輯輸出駐波比自檢信號(hào)。

3　故障解決原則及方法

駐波比故障是發(fā)射機(jī)出現(xiàn)頻率較高的一類故障，筆者在日常工作及學(xué)習(xí)交流中總結(jié)出駐波比故障處理的三原則：先外后內(nèi)，由表及里，分段處理。具體如下。

3.1先外后內(nèi)

先排除由發(fā)射機(jī)外部因素引起的駐波比故障。

在雷雨、暴雨、風(fēng)沙或天線結(jié)冰等惡劣自然條件下，發(fā)射機(jī)出現(xiàn)駐波比故障是正?，F(xiàn)象，這種故障是臨時(shí)的并在天氣好轉(zhuǎn)后消失。

由于季節(jié)變換引起發(fā)射機(jī)阻抗嚴(yán)重失諧的駐波比故障，通常會(huì)導(dǎo)致發(fā)射機(jī)出現(xiàn)駐波比不斷、功率降低、反射功率高、工作不穩(wěn)定等現(xiàn)象。此時(shí)，需對(duì)天饋線系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，必要時(shí)可對(duì)天饋線系統(tǒng)阻抗測(cè)試分析。

圖1　天線電壓駐波比原理圖

3.2由表及里

要根據(jù)發(fā)射機(jī)LED板的故障指示燈、儀表板的天線/網(wǎng)絡(luò)零位、入射/反射功率，以及輸出監(jiān)測(cè)板的天線/網(wǎng)絡(luò)VSWR、上/下柜電弧等故障指示燈來(lái)判定故障的大致位置，方便對(duì)故障進(jìn)行細(xì)節(jié)分析。

分段處理是針對(duì)故障發(fā)生的可疑電路模塊進(jìn)行分段分析，判定故障的具體位置。

需要特別說(shuō)明的兩種故障現(xiàn)象是射頻封鎖和打火引起的駐波比測(cè)試。出現(xiàn)射頻封鎖故障時(shí)，首先要確定故障是否來(lái)自駐波比檢測(cè)部分。發(fā)射機(jī)正常工作過(guò)程中突然出現(xiàn)駐波比自檢故障，一般是由于打火引起的。此時(shí)，可查看輸出監(jiān)測(cè)板的上/下柜電弧故障指示燈，定位故障位置。打火一般是因?yàn)闄C(jī)柜內(nèi)元器件松動(dòng)損壞或機(jī)柜后門(mén)沒(méi)關(guān)嚴(yán)，因此停機(jī)后，應(yīng)緊固或更換相關(guān)元器件，鎖緊機(jī)柜門(mén)。

4　結(jié)語(yǔ)

駐波比故障是中波發(fā)射機(jī)常見(jiàn)的故障，一般情況下不會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)造成太大影響。但我們必須對(duì)此引起足夠重視，以防止故障嚴(yán)重化。日常工作中，合理的例行檢修制度是預(yù)防故障的最好方法。

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［2］張崇錦.淺議短波發(fā)射天饋線系統(tǒng)的維護(hù)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（11）.

［3］董保明，賈振強(qiáng).無(wú)線電臺(tái)天線駐波比淺析［J］.中國(guó)無(wú)線電，2007（6）.

［4］岑鋼.淺析DAM數(shù)字中波發(fā)射機(jī)三類故障之“駐波比”故障［J］.視聽(tīng)，2013（4）.