史云曉

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，廣播技術(shù)獲得了飛躍式發(fā)展，當(dāng)下全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)在廣播電臺(tái)中被廣泛應(yīng)用。相比較于過(guò)去的老式電子管發(fā)射機(jī)，全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)具有整機(jī)效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、聲音指標(biāo)好、聲音指標(biāo)好、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。人們對(duì)電視廣播服務(wù)的要求日益提高，但是廣播人員在使用過(guò)程中仍然對(duì)設(shè)備的調(diào)制原理和日常維護(hù)等有所不解，本文以哈爾濱廣播器材有限責(zé)任公司生產(chǎn)的10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)為例，對(duì)全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)調(diào)制原理、日常維護(hù)、故障處理進(jìn)行探討。

1 數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)調(diào)制的原理

音頻數(shù)字處理系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)這四個(gè)內(nèi)容構(gòu)成了全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)。數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)采用的是晶體振蕩器射頻源，發(fā)射機(jī)的工作頻率是通過(guò)晶體振蕩器射頻4～8次分頻而來(lái)的，將信號(hào)放大過(guò)后，作為RF功率放大器的激勵(lì)信號(hào)。數(shù)字音頻處理系統(tǒng)主要是將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)編碼過(guò)后就可以作為控制RF放大器的指令信號(hào)，此過(guò)程被稱為“數(shù)字幅度調(diào)制”，有時(shí)候也被簡(jiǎn)稱數(shù)字調(diào)制。

數(shù)字調(diào)制的過(guò)程如下。首先，將音頻輸入信號(hào)a(t)進(jìn)行有效的處理后然后再傳輸?shù)侥M輸入板上，低通濾波和阻抗變換的過(guò)程發(fā)生在模擬輸入板上，然后再用一個(gè)負(fù)直流電平去與新信號(hào)進(jìn)行相加，這樣就可以產(chǎn)生模擬音頻信號(hào)。然后經(jīng)過(guò)取樣、量化、編碼三個(gè)步驟，最后得到了模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)變的12 bit數(shù)字音頻信號(hào)。

音頻輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)取樣、量化后被編碼，編碼就是將每一個(gè)量化級(jí)對(duì)應(yīng)上一組二進(jìn)制碼，全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)基本上信號(hào)量化比特?cái)?shù)都是12，因此，每個(gè)量化級(jí)都有12位二進(jìn)制碼。

RF功率放大器也可以看作是D/A轉(zhuǎn)換器，全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)RF功率放大器包括V1～V4四個(gè)MOS場(chǎng)效管，VD1～VD4四個(gè)齊納二極管，T1、T2兩個(gè)激勵(lì)變壓器，T3為射頻輸出變壓器，當(dāng)電路發(fā)生瞬變或者過(guò)激勵(lì)時(shí)，齊納二極管可以用來(lái)保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管。當(dāng)射頻激勵(lì)信號(hào)位于電壓正半周期時(shí)，V1和V4處于連通的狀態(tài)，V2和V3是閉合的；當(dāng)射頻激勵(lì)信號(hào)處于外加電壓的負(fù)半周期時(shí)，V2、V3導(dǎo)通而V1、V4閉合。所以就可以通過(guò)調(diào)制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)RF功率放大器的閉合控制，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)在RF載波頻率上擬合模擬音頻信號(hào)的根本目的。通過(guò)大臺(tái)階和二進(jìn)制小臺(tái)階輸出電壓的合成，可以產(chǎn)生精確的RF信號(hào)，RF信號(hào)中的階梯波紋和干擾雜波就可以通過(guò)帶通濾波器來(lái)濾除，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行光滑處理，數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)的數(shù)字調(diào)制過(guò)程就此完成。

2 10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)故障分析和故障處理

10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和顯示的警示信息分析、檢查、處理，排除故障后應(yīng)該制定出此故障的預(yù)防方案，提高預(yù)防能力。

2.1 發(fā)射機(jī)功率下掉，面板欠壓指示燈變紅

根據(jù)對(duì)此故障的情況的觀察，可以猜測(cè)機(jī)器可能有兩個(gè)故障：其一可能是電壓駐波比過(guò)高；其二可能是供電電路存在問(wèn)題。

故障排查步驟分為兩步：首先，將假負(fù)載試機(jī)和發(fā)射機(jī)進(jìn)行連接，觀察機(jī)器的工作狀態(tài)是否正常，當(dāng)電壓駐波比VSWR顯示正常，以及帶通濾波器VSWR和無(wú)線VSWR的指示也顯示為“OK”時(shí)，則進(jìn)行下一步檢查。第二，檢查電源供給電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)配電室穩(wěn)壓表指針抖動(dòng)，打開(kāi)穩(wěn)壓柜門，有燒焦味道，發(fā)現(xiàn)調(diào)壓器滑動(dòng)頭有電火花生成，因此可以判斷發(fā)生故障原因是因?yàn)檎{(diào)壓器產(chǎn)生電火花導(dǎo)致電源電壓時(shí)高時(shí)低，功率指針不穩(wěn)定。

對(duì)調(diào)壓器進(jìn)行維修時(shí)，先用細(xì)砂紙打磨碳化表面，調(diào)整好滑動(dòng)頭與調(diào)壓器線包的距離，通電檢測(cè)電源電壓恢復(fù)穩(wěn)定，故障排除完成。

2.2 液晶屏幕上指示風(fēng)機(jī)出現(xiàn)“Er”信息。

對(duì)于此故障進(jìn)行排除時(shí)，第一步應(yīng)該按下液晶指示屏上的“復(fù)位”鍵，觀察故障狀態(tài)是否已經(jīng)排除，而假設(shè)是由風(fēng)機(jī)帶來(lái)的故障，以上的做法將不能夠排除此故障，報(bào)錯(cuò)指示會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)。

廣播發(fā)射機(jī)中最常見(jiàn)的一類故障是風(fēng)機(jī)故障，它出現(xiàn)的原因主要有：首先是進(jìn)氣濾網(wǎng)被堵塞，氣體流量不過(guò)低；其次是風(fēng)機(jī)接點(diǎn)的連接上接觸不良；最后是風(fēng)機(jī)本身已經(jīng)損壞。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)和接點(diǎn)都處于正常時(shí)，就可以推測(cè)故障原因是風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障。

對(duì)風(fēng)機(jī)的檢查分為兩步驟進(jìn)行：首先進(jìn)行靜電檢查，先斷開(kāi)三相電空氣開(kāi)關(guān)，使用萬(wàn)用電表測(cè)量風(fēng)機(jī)輸入端中的三相線阻值，然后再對(duì)線路進(jìn)行檢查；其次是通電檢查，如果風(fēng)機(jī)在通電狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)有怪異的聲音存在，就可以大致判斷出風(fēng)機(jī)軸承可能出現(xiàn)問(wèn)題的地方，這時(shí)就應(yīng)該對(duì)風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)軸承中的鋼珠有嚴(yán)重磨損的狀況，就應(yīng)該及時(shí)換上新軸承，如果這樣做過(guò)后風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常工作，發(fā)射機(jī)也正常運(yùn)轉(zhuǎn)，那么這個(gè)故障排查完成。

2.3 液晶顯示屏指示“射頻放大包絡(luò)”亮紅燈。

發(fā)生此故障時(shí)，第一步先打開(kāi)發(fā)射機(jī)正門，檢查功放模塊是否故障，如果功放模塊顯示正常，再檢查機(jī)器后保險(xiǎn)是否有保險(xiǎn)絲熔斷現(xiàn)象。如果存在保險(xiǎn)熔斷現(xiàn)象，則更換保險(xiǎn)絲，開(kāi)機(jī)運(yùn)行后如果發(fā)現(xiàn)數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)功率還是達(dá)不到額定功率，打開(kāi)保險(xiǎn)柜發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲仍然有熔斷現(xiàn)象，這就表明這個(gè)保險(xiǎn)中應(yīng)該是存在短路的故障。

第二步是打開(kāi)機(jī)器后面的中門，在功率合成電感線圈的周圍有幾個(gè)電解電容，對(duì)它們進(jìn)行檢查可以發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)電容器已經(jīng)嚴(yán)重變形，再用萬(wàn)用表來(lái)檢查這個(gè)電解電容是否已經(jīng)損壞，如果損壞了就可以更換此電容，機(jī)器也就可以繼續(xù)正常運(yùn)行。當(dāng)數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中瞬間電壓過(guò)高，超過(guò)了該電容的極限電壓，就會(huì)發(fā)生擊穿導(dǎo)致電容的燒毀，這樣就會(huì)導(dǎo)致高頻電路的失諧及阻抗變得不匹配，最終會(huì)導(dǎo)致機(jī)器功率無(wú)法達(dá)到額定值。因此在日常維護(hù)中，要對(duì)年限長(zhǎng)的機(jī)器中的電解電容進(jìn)行合理的檢查，對(duì)老化、損壞的電解電容進(jìn)行及時(shí)的更換。

2.4 機(jī)房發(fā)熱量過(guò)高，播出信號(hào)弱甚至出現(xiàn)混亂串音。

中波的主要傳播形式是通過(guò)地波傳播，中波電臺(tái)的覆蓋效果和播出質(zhì)量主要依靠中波地網(wǎng)。如果地網(wǎng)設(shè)立不好，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象，導(dǎo)致天線下方地面量發(fā)熱過(guò)高、功率浪費(fèi)，致使觀眾收聽(tīng)效果嚴(yán)重受損。

在發(fā)射機(jī)功率不變的情況下，為了提高天線的發(fā)射功率，就必須在減小天線的損耗率的同時(shí)，提高天線發(fā)射電磁波的效率，這樣才能增加節(jié)目的覆蓋率。另外將網(wǎng)狀地網(wǎng)建設(shè)為輻射狀地網(wǎng)，就可以更好地解決這個(gè)問(wèn)題。因此天線地網(wǎng)的建設(shè)不容忽視。

3 結(jié)語(yǔ)

本文分析了10 kW全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的調(diào)制原理，并對(duì)廣播發(fā)射機(jī)的故障處理進(jìn)行探究，旨在為值檢維護(hù)人員提供參考，提高其故障處理能力，從而保證電視廣播播出質(zhì)量。