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        10KW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的故障分析及中波地網(wǎng)的重要性

        2016-04-11 17:18:35馮建文
        數(shù)字傳媒研究 2016年6期
        關(guān)鍵詞:中波發(fā)射機(jī)電場

        馮建文

        內(nèi)蒙古新聞出版廣電局烏海廣播發(fā)射中心臺691臺 內(nèi)蒙古 巴彥淖爾市 015000

        10KW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的故障分析及中波地網(wǎng)的重要性

        馮建文

        內(nèi)蒙古新聞出版廣電局烏海廣播發(fā)射中心臺691臺內(nèi)蒙古巴彥淖爾市015000

        本文主要介紹了10KW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)高頻電路中電容的重要性和中波地網(wǎng)的重要性。

        封鎖射頻功放故障分析中波地網(wǎng)

        隨著世界進(jìn)入信息時代,廣播技術(shù)取得了飛躍的發(fā)展。DM10A數(shù)字調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)就是近年來產(chǎn)物,它不但采用最先進(jìn)的調(diào)制方式,同時整機(jī)還具有固態(tài)化、易維化、高效率、高可靠性和高技術(shù)含量的特點。本機(jī)適用于531-1602KHZ中波頻段播送語言和音樂節(jié)目。

        DM10采用數(shù)字幅度調(diào)制方式,所謂數(shù)字幅度調(diào)制即將音頻信號和載波所需的直流電壓經(jīng)過模/數(shù)變換量化成12比特的數(shù)字信號,再對它進(jìn)行編碼,使每個比特數(shù)對應(yīng)控制一定數(shù)目功放模塊的開通,通過各個功放模塊輸出電壓疊加合成,最終形成與音頻信號相同的包絡(luò)實現(xiàn)調(diào)幅。而受控制的末級功放模塊是由42塊輸出電壓相同的大臺階功放和6塊輸出電壓為二進(jìn)制關(guān)系的小臺階功放組成,因此,這種調(diào)制方式也稱為量化的幅度調(diào)制。

        在調(diào)制度為100%,即m=1時,42個功放模塊開通約36個,即通常情況下,有6個以上的功放作為備份,即使有損壞,也可在不停機(jī)情況下實現(xiàn)代換,這就有力地保證了不停播的額定輸出。

        在實際工作中,有二例比較典型的故障,讓我們一起分析一下,以便在日常維護(hù)中得以應(yīng)用。

        1 故障一

        機(jī)器面板系統(tǒng)工作顯示,預(yù)推動“紅”燈亮,封鎖射頻功放。

        檢查推動級的供電。機(jī)器后有一排25A的保險,前6個是+230V供給功放模塊,從中取出+ 115V供給推動級和部分二進(jìn)制功放單元,后2個是+115V的保險。預(yù)推動放大器的工作電壓+ 60V,其推動為緩沖放大器的輸出。經(jīng)查,供推動級的保險正常,供預(yù)推動的電源也正常,用示波器檢查推動合成母板,發(fā)現(xiàn)此板失諧。由于預(yù)推動輸出是串聯(lián)諧振。串聯(lián)諧振電容C20 (750pf)損壞,使輸出幅度降低造成預(yù)推動故障。

        電容損壞原因:由于原來采用100V耐壓,耐壓有些偏低,用250V耐壓(750pf),換掉原電容,故障排除。

        2 故障二

        外電瞬間斷電,再開機(jī)功率升不到規(guī)定值,面板“射頻放大包絡(luò)”顯示紅燈。

        分析:(1)打開發(fā)射機(jī)正面中間門,看功放模塊有沒有損壞的;(2)若模塊都正常,檢查機(jī)器后保險板的前6個保險是否有保險斷。

        處理:功放模塊沒有損壞的,功放電源保險有一個開路(25A保險),更換后開機(jī)只能開2KW,升不到10KW。再查保險還是此路保險燒斷,說明此路某處有短路現(xiàn)象。打開機(jī)器后面的中門,功率合成電感線圈旁有6個350V6800μF的電解電容,其中有一個明顯變形,用萬用表測量已損壞,更換此電容機(jī)器恢復(fù)正常。此電容是帶通濾波器又外接T網(wǎng)絡(luò),具有調(diào)諧和匹配的作用。

        原因:瞬間電壓過高,超過了350V,燒毀電容,電容燒毀后,高頻電路失諧,阻抗不匹配,造成功率升不起。

        以上兩例故障都是高頻電路中電容損壞引起失諧所造成的。特別是故障二,對使用年限長的機(jī)器應(yīng)檢查這6個350V6800μF的電解電容,如有問題,建議及時更換。

        3 中波地網(wǎng)引起的故障

        2015年7月,691臺新上了一部DAM10KW(哈廣)中波發(fā)射機(jī)。頻率666KHZ,播出的節(jié)目是內(nèi)蒙古綠野之聲。用的是32m高的錐形頂負(fù)荷式天線,鋪設(shè)地網(wǎng)時用直徑3mm的銅線120根,長僅需15m,占地1畝多。天調(diào)室也做了屏蔽。發(fā)射機(jī)安裝后,用網(wǎng)絡(luò)測試議進(jìn)行阻抗匹配的工作,達(dá)到技術(shù)要求后開啟發(fā)射機(jī)。工作20分鐘,發(fā)射機(jī)從10KW降到3KW開始報警,顯示天線駐波比故障,發(fā)射機(jī)不能正常工作。去天調(diào)室檢查,室內(nèi)的地面、墻面都發(fā)熱,溫度特別高,說明產(chǎn)生了渦流,阻抗發(fā)生了變化造成以上故障。經(jīng)查,天線與天調(diào)室間有一地井,地井有3米深,埋著60cmx120cmx3cm的銅板。銅板上焊了二條35cm寬的薄銅皮,不在同一點,分別在銅板的二點處焊接銅皮,一點與天線的底座和地網(wǎng)相連,一點與調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的地相連。檢查地井發(fā)現(xiàn),地井虛埋著,又把二個銅皮與銅板焊接到了同一點,地井重新填埋并用水澆灌最終填實。就此解決了以上問題。

        4 中波地網(wǎng)的重要性

        中波主要依靠地波傳播,中波地網(wǎng)對中波電臺的覆蓋效果和播出質(zhì)量有著非常大的影響。地網(wǎng)質(zhì)量不好,輕者信號覆蓋變小、信號場強(qiáng)達(dá)不到規(guī)范要求。重者播出信號串音,聽眾無法聽清節(jié)目內(nèi)容。在極端情況下,由于地網(wǎng)焊接不良,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重渦流而導(dǎo)致天線下方地面發(fā)熱,白白浪費(fèi)電能的情況。地網(wǎng)達(dá)不到要求嚴(yán)重影響場強(qiáng)。地網(wǎng)可減小渦流,渦流大導(dǎo)致天線下方地面發(fā)熱,功率出不去,白白浪費(fèi)。為了提高天線的發(fā)射功率,就必須減小天線的損耗功率,有效防止大地對電磁波的吸收,以及雷電易對發(fā)射機(jī)設(shè)備造成損害,同時提高發(fā)射天線向外幅射電磁波效率,增加節(jié)目覆蓋率和收聽效果,發(fā)射機(jī)設(shè)備工作可靠性得到提高。中波廣播白天依靠地波傳輸,夜晚則依靠地波和天波兩種方式傳輸,著力提高地波輻射場強(qiáng)是我們中波人關(guān)注的重點。地波是垂直極化波,故中波發(fā)射天線采用垂直鐵塔天線,中波波長較長,發(fā)射鐵塔的高度不可能嚴(yán)格等于波長長度,一般選擇H=0.53l(l為工作波長)[1]。眾所周知,大地既不是良好的導(dǎo)體也不是良好的絕緣體,中波天線在輻射電磁波的時候,地平面就會產(chǎn)生地電流,從而產(chǎn)生地面的再輻射,所以在天線輻射的范圍內(nèi)同時存在天線輻射的主電場,以及地面電流產(chǎn)生的附加電場,兩者疊加,總電場將會時刻變化,天線上分布電流改變,從而導(dǎo)致天線的輻射阻抗和輸入電阻也有一定的變化,使得天線和饋線之間的匹配不穩(wěn)定。當(dāng)然,由于大地的這種特性造成的中波天線輻射的不良影響還有很多,例如:(1)天線輻射的能量會有相當(dāng)一部分被地面吸收,使主電場減弱,覆蓋區(qū)域縮??;(2)主副電場的相位方向不同,造成總電場相位改變,方向圖改變,覆蓋區(qū)域同樣會發(fā)生變化;(3)地面吸收能量增大的同時,輻射功率下降,不僅會帶來輻射區(qū)域的減小,可聽度也會下降,很多發(fā)射臺會有多臺發(fā)射機(jī)同時工作,勢必會產(chǎn)生相互干擾或者串音。

        如何科學(xué)合理的敷設(shè)好中波地網(wǎng),從而保證中波臺播出質(zhì)量和播出效果?結(jié)合自身實踐并查詢相關(guān)資料后,我認(rèn)為在中波地網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)該注意搞清以下幾個問題,以避免犯一些不必要的錯誤,不僅天線發(fā)射效果不好,還造成施工材料的浪費(fèi)。普遍觀點認(rèn)為,所為“地網(wǎng)”理所當(dāng)然是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此在距塔底30米和60米處各設(shè)置一個同心圓,用銅線將120根經(jīng)向發(fā)散的銅線連接起來,構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

        在對中波地網(wǎng)的工作機(jī)理進(jìn)一步研究后,發(fā)現(xiàn)這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的地網(wǎng)并不科學(xué)。理由如下:垂直天線的地網(wǎng)是給天線的地電流一個良好的回路,也就是提供一個直接回天線底部的回路。因此而需要的都是經(jīng)向輻射的地網(wǎng),而不是縱橫交錯的網(wǎng)狀地網(wǎng)。網(wǎng)狀地網(wǎng)的環(huán)路不僅不能提供地電流的直接回路,反而可能由于渦流的存在增加損耗,在部分經(jīng)向地網(wǎng)線遭到破壞后,渦流的情況還有可能加劇。近幾年,新型全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)投入使用以來,節(jié)目覆蓋效果有所增加。為了提高天線的輻射功率,就必須盡量減小天線的損耗功率,因此天線地網(wǎng)的建設(shè)不可小視。

        5 地網(wǎng)不良的主要表現(xiàn)

        (1)天線輻射能量有一部分損失在地面造成發(fā)射功率不足,覆蓋范圍縮小。

        (2)主電場與副電場相位不一致,覆蓋區(qū)域變化,需覆蓋的區(qū)域覆蓋不了,不需覆蓋的區(qū)域又可收到信號。

        (3)天線的輻射阻抗和輸入阻抗也發(fā)生變化。使阻抗不匹配,給天線與饋線之間的匹配造成很大困難。

        (4)在發(fā)射天線接地端,如配備的安全地網(wǎng)不合標(biāo)準(zhǔn),易造成發(fā)射機(jī)設(shè)備遭雷擊。

        綜上所述,維護(hù)人員不但應(yīng)具備基本的理論功底,業(yè)務(wù)熟練,還要在長期的工作中摸索各類設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律。即能及時準(zhǔn)確、盡量快速的處理故障,也要善于總結(jié)、積累事故經(jīng)驗。在故障發(fā)生時頭腦冷靜,特別是天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和地網(wǎng)的安全,一定要加強(qiáng)維護(hù),以確保安全播出。

        審稿人:嚴(yán)志剛內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺正高級工程師

        責(zé)任編輯:王學(xué)敏

        TN932

        A

        2096-0751(2016)06-0025-03

        馮建文內(nèi)蒙古新聞出版廣電局烏海廣播發(fā)射中心臺691臺高級工程師

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