方 源

（國(guó)家新聞出版廣電總局九一六臺(tái)，816099）

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)淺析

方 源

（國(guó)家新聞出版廣電總局九一六臺(tái)，816099）

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)是國(guó)家廣電總局主推的短波發(fā)射機(jī)機(jī)型，在廣播系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)諧，降低了操作人員的工作強(qiáng)度，提高了工作的效率。本文從工作原理的角度對(duì)DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分析并闡述了系統(tǒng)運(yùn)行過程中遇到的常見故障，同時(shí)給出相應(yīng)的處理措施。

DF100A型；短波發(fā)射機(jī)；自動(dòng)化系統(tǒng)；自動(dòng)調(diào)諧

1 自動(dòng)調(diào)諧的概念

自動(dòng)調(diào)諧是DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心功能，主要采用標(biāo)準(zhǔn)工控機(jī)內(nèi)嵌工控板卡的方式實(shí)現(xiàn)控制，采用模擬人工調(diào)諧的控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)精確調(diào)諧的效果，滿足國(guó)家廣播信息化的相關(guān)要求。除了自動(dòng)調(diào)諧外，DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)還具備自動(dòng)倒換頻率，自動(dòng)開機(jī)以及檢測(cè)故障和遠(yuǎn)程監(jiān)控等輔助功能。

2 DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)分析

2.1 自動(dòng)調(diào)諧控制原理

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)調(diào)諧系統(tǒng)由以下需要調(diào)諧的馬達(dá)及其傳動(dòng)組件組成：末前調(diào)諧、高末調(diào)諧、高末調(diào)載、高末屏槽波段電感前棒、高末屏槽波段電感頂棒、高末屏槽波段電感后棒、諧波濾波器、平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器。［1］屏槽波段電感棒和謝波濾波器并不需要在調(diào)諧過程中進(jìn)行精確調(diào)整，只要倒換頻率時(shí)驅(qū)動(dòng)到位即可，所以DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)調(diào)諧邏輯程序由末前調(diào)諧和高末調(diào)諧兩部分構(gòu)成。

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)由陶瓷電容和電感并聯(lián)構(gòu)成末前電子管屏極負(fù)載回路，當(dāng)電路諧振的時(shí)候末前電子管的負(fù)載最大，此時(shí)末前陰流最小，末前陰流表的讀數(shù)最小，高末柵流最大。為了盡快地找到調(diào)諧點(diǎn)，在粗調(diào)時(shí)把末前馬達(dá)向計(jì)算值的負(fù)方向驅(qū)動(dòng)一定值便于確定馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)方向，先要找到高末柵極的較大點(diǎn)，再找到末前陰流的最小點(diǎn)。

首先采用快速脈沖驅(qū)動(dòng)，當(dāng)高末柵流出現(xiàn)時(shí)減慢驅(qū)動(dòng)速度，驅(qū)動(dòng)末前馬達(dá)的同時(shí)讀取高末柵流的表值，逐點(diǎn)分析對(duì)比，找到高末柵流的較大值，也就是諧振點(diǎn)接近值，然后通過逐點(diǎn)分析讀取的末前陰流表值來找到末前陰流的最小值，也就是末前調(diào)諧諧振點(diǎn)，完成末前調(diào)諧的過程。

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)的高末調(diào)諧電路諧振的時(shí)候高末簾柵流最大同時(shí)高末屏流最小，由于高末屏流變化不如簾柵流變化明顯，在高末調(diào)諧控制中以簾柵流最大為諧振點(diǎn)確定的依據(jù)，便于增加高末調(diào)諧的準(zhǔn)確度。高末調(diào)諧控制過程和末前調(diào)諧基本相同，都是采用模擬人工調(diào)諧的方法，在控制相應(yīng)的馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)讀取表值數(shù)據(jù)，完成高末調(diào)諧的過程。需要注意的是，高末調(diào)諧在粗調(diào)時(shí)方法與末前調(diào)諧不同，不朝著特定方向偏離一定的數(shù)值，而是驅(qū)動(dòng)到理論計(jì)算數(shù)值附近時(shí)進(jìn)行逐點(diǎn)比較來找到最大點(diǎn)，最終完成模擬人工調(diào)諧過程。

2.2 自動(dòng)調(diào)諧控制過程

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)調(diào)諧控制示意框圖如圖1所示。

圖1 自動(dòng)調(diào)諧控制示意框圖

調(diào)諧時(shí)，工控機(jī)依據(jù)預(yù)先保存的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算得出開出頻率的初步位置，經(jīng)過內(nèi)嵌的工控板卡傳送出電平驅(qū)動(dòng)馬達(dá)到相應(yīng)的位置附近，合上高壓，按照一定的邏輯程序讀取表值數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷分析，同時(shí)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)調(diào)諧，逐步完成模擬人工調(diào)諧的過程。

2.3 載波頻率自動(dòng)切換

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)載波頻率切換，采用可編程邏輯器件和單片機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合的方式替代原有的機(jī)械式撥碼開關(guān)頻率預(yù)置板，并且增加了RS485控制接口，可以實(shí)現(xiàn)短波廣播范圍內(nèi)的任意載波頻率切換。

2.4 數(shù)模信號(hào)處理和監(jiān)測(cè)

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)共有七十多個(gè)數(shù)字信息監(jiān)測(cè)點(diǎn)和32路模擬信號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用來采集和監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)正常工作和調(diào)諧時(shí)的相關(guān)狀態(tài)和技術(shù)參數(shù)，在模擬信號(hào)的處理上采用了多級(jí)濾波來減小干擾信號(hào)的影響，確保了讀取數(shù)據(jù)的精確性。此外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)播出頻率的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了頻率計(jì)，用來測(cè)量載波頻率并將數(shù)據(jù)經(jīng)過通訊接口送至工控機(jī)，完成對(duì)載波頻率的監(jiān)測(cè)。

3 DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)常見故障及處理措施

雖然DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)在很多方面具有相對(duì)突出的功能，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中也會(huì)出現(xiàn)一些故障。下面簡(jiǎn)要介紹一下幾種常見的故障。

3.1 自動(dòng)化系統(tǒng)倒頻失敗或者開機(jī)失敗

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)在緊急倒頻時(shí)軟件系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)“高末屏壓超時(shí)”的提示，并且提示值機(jī)人員將發(fā)射機(jī)倒為手動(dòng)倒頻方式，開機(jī)正常。［3］維護(hù)人員在處理此故障時(shí)，用手動(dòng)方式加高壓，短波發(fā)射機(jī)的各級(jí)表值正常，但是自動(dòng)化軟件顯示高末屏壓的采樣值為零，根據(jù)無采樣值，我們進(jìn)行分析判斷高末取樣接口板出現(xiàn)故障的可能性較大，只有在自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行倒頻或者開機(jī)時(shí)會(huì)調(diào)用高末屏壓的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)采集不到，自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為高明屏壓不正常，無法進(jìn)行正常調(diào)諧而導(dǎo)致倒頻失敗。鎖定了故障點(diǎn)之后更換高末取樣接口板，試機(jī)正常。

3.2 短波發(fā)射機(jī)不能正常調(diào)諧

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)開機(jī)播音時(shí)無法正常調(diào)諧，倒頻失敗，手動(dòng)開機(jī)仍然無法正常調(diào)諧，馬達(dá)調(diào)諧電源板指示燈都滅。根據(jù)故障現(xiàn)象，我們分析馬達(dá)電源板損壞的概率較大，由于短波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行了替換并對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板的電源部分進(jìn)行了改造，在保留其采樣以及調(diào)諧原理不變的情況下，電源板輸出15V電壓為驅(qū)動(dòng)板供電，根據(jù)馬達(dá)調(diào)諧電源板指示燈都滅的現(xiàn)象判定15V電壓應(yīng)該出現(xiàn)故障，為了便于查清故障點(diǎn)，我們將所有馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板的外接線路全部斷開，在更換上新的馬達(dá)電源板之后一路一路進(jìn)行插接，最后發(fā)現(xiàn)是由于電位器短路造成了15V電源短路。

3.3 調(diào)諧過程中音周無法封鎖

DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)在調(diào)諧過程中音周無法封鎖，使得發(fā)射機(jī)各級(jí)表值無法準(zhǔn)確地達(dá)到正調(diào)諧位置，造成發(fā)射機(jī)自動(dòng)調(diào)諧失敗。根據(jù)故障現(xiàn)象，我們將自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)諧過程和手動(dòng)方式調(diào)諧過程進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別是有一個(gè)光耦集成塊只有在自動(dòng)方式時(shí)才參與到音周通路中，自動(dòng)封鎖音周，待調(diào)諧結(jié)束后音周釋放。因此我們更換了光耦集成塊，更換之后故障排除，播音正常。

以上分析的只是DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)的幾種典型故障，在日常應(yīng)用中還會(huì)碰到很多其他類型的故障，出現(xiàn)故障后我們要冷靜地分析判斷故障現(xiàn)象，結(jié)合自動(dòng)化系統(tǒng)的板卡功能和硬軟件實(shí)現(xiàn)方法采取正確的解決措施，確保自動(dòng)化系統(tǒng)的安穩(wěn)運(yùn)行。

4 結(jié)束語

本文對(duì)DF100A型100KW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了分析，闡述了該系統(tǒng)應(yīng)用過程中遇到的一些常見故障，并給出了相應(yīng)的處理措施，希望在以后的工作中繼續(xù)不斷地探索新技術(shù)，為短波發(fā)射機(jī)的安全播出提供更好的保障。

［1］孔德意.DF100A型短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)調(diào)諧控制的工程實(shí)現(xiàn)［D］.南昌大學(xué)，2009.

［2］羅 彤.關(guān)于DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（6）：83.

［3］汪 濤.DF100A型100kW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)及典型故障分析［J］.廣播電視信息，2011（12）：76-79.

Analysis on t?e Automatic System of 100KW Type DF100A S?ort Wave Transmitter

Fang Yuan
（State Press and Publication Administration of radio 916，816099 ，C?ina）

DF100A 100KW s?ortwave transmitter is t?e HF transmitter models t?e main pus? of t?e State Administration of radio，broadcast system based on.DF100A type 100KW s?ortwave transmitter automation system widely realized automatic tuning，reduces t?e labor intensity，improve work efficiency. T?is paper from t?e working principle of DF100A type 100KW s?ortwave transmitter automation system is analyzed and elaborated t?e common faults encountered in t?e running process of t?e system，and gives t?e corresponding treatment measures.

DF100A type； s?ort wave transmitter； automatic system； automatic tuning

方源（1986— ），女，青海西寧人。