李大盛
(作者單位:甘肅省新聞出版廣電局無線傳輸中心郎木寺廣播轉(zhuǎn)播臺)
無線電技術(shù)是人類的重要發(fā)明,有了無線電,電報、電話等通信設(shè)備相繼問世,對人們的生活以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了非常重要作用。短波是無線電波的重要波段之一,其在電報、以及無線電廣播領(lǐng)域有著重要應(yīng)用,而廣播發(fā)射機本身是一個精密復(fù)雜的電子設(shè)備,需要對其進(jìn)行定期維護(hù)與檢測,保證其穩(wěn)定可靠地工作,電子產(chǎn)品由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,失效模式多樣,其檢測與維修需要遵循一定原則,并由專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)與檢測。本文對電子短波廣播發(fā)射機的維護(hù)與檢修工作做詳細(xì)探究,其中簡要介紹電子產(chǎn)品的維修方法以及廣播發(fā)射機的組成,希望為其檢測與維修工作提供幫助。
短波是指振幅頻率范圍在3~30 MHz,波長范圍在10~100 m的無線電波,其有效的波長范圍較短,傳輸距離有限,但穿透能力非常強,因此,廣播通訊基本上都是通過短波進(jìn)行。用于發(fā)射短波波長范圍的設(shè)備稱為短波發(fā)射設(shè)備。人們?nèi)粘I钪械氖找魴C就是其主要應(yīng)用之一,另外,電報、電話以及潛艇之間的通信都使用短波,由于現(xiàn)代電子產(chǎn)品的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)以及計算機的普及,短波發(fā)射設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)不如以前,但仍然應(yīng)用廣泛[1]。
短波廣播發(fā)射機的組成通常由電子控制邏輯設(shè)備、過載保護(hù)設(shè)備、頻率調(diào)制和自動調(diào)節(jié)設(shè)備等幾部分組成。其分類主要有:雙邊帶發(fā)射機、單邊帶發(fā)射機、振幅監(jiān)控發(fā)射機、穩(wěn)頻鍵控發(fā)射機等四大類。設(shè)備的信號產(chǎn)生方法主要有“濾波法”與“移相法”兩種,目前,市面上流行的設(shè)備都是濾波法。設(shè)備信號發(fā)生后要經(jīng)過激勵器形成單邊帶信號,再由線性功率放大器將信號放大到設(shè)備可以輸出的功率。在設(shè)備運行過程中會持續(xù)升溫,為減少故障發(fā)生保證設(shè)備可靠運轉(zhuǎn),發(fā)射設(shè)備通常帶有降溫結(jié)構(gòu)。通常的降溫結(jié)構(gòu)有三種,即風(fēng)冷、自然冷卻、液態(tài)冷卻。另外,短波發(fā)射設(shè)備其頻率由于功能的要求需要不斷變換,用先進(jìn)的自動化播控系統(tǒng)來自動調(diào)節(jié)短波工作頻率,替代人的操作,方便頻率轉(zhuǎn)換。
人們看病講究觀察、詢問病情然后診斷,電子產(chǎn)品出現(xiàn)失效后,首先要對產(chǎn)品進(jìn)行外觀檢測,通過觀察法觀看電子產(chǎn)品是否有燒焦或特殊氣味,以鎖定發(fā)生失效的大致區(qū)域。例如,某半導(dǎo)體設(shè)備,無法正常使用,打開機殼發(fā)現(xiàn)其中一個元器件周圍的電路板有燒焦的痕跡,且能聞到相應(yīng)的氣味,證明該部分電路可能由于短路過流等原因造成失效而導(dǎo)致故障發(fā)生,電子產(chǎn)品其集成電路通常是靠表面貼片技術(shù)完成的,精細(xì)化程度非常高,需要使用特殊的儀器進(jìn)行監(jiān)測,例如AOI設(shè)備、高倍顯微鏡,等等。其次,電子產(chǎn)品發(fā)生故障的區(qū)域經(jīng)常會出現(xiàn)表面溫度過高的現(xiàn)象,這也是由于內(nèi)部短路造成的,如果發(fā)現(xiàn)哪個元器件過熱,說明該元器件區(qū)域存在問題,針對該區(qū)域做系統(tǒng)的檢測,即可找到問題產(chǎn)生的原因[2]。
電子產(chǎn)品在產(chǎn)品說明書上都有相應(yīng)的電路原理圖,原理圖中通常標(biāo)有檢測點,電子產(chǎn)品發(fā)生故障后可以根據(jù)說明書或規(guī)格書中各個檢測節(jié)點標(biāo)有的額定電壓進(jìn)行檢測。另外,也可以測量電子產(chǎn)品的功耗也就是額定電壓下的電流強度,通過電壓與電流的異常判斷電子產(chǎn)品產(chǎn)生問題的原因與失效的區(qū)域,從而通過測試找出失效節(jié)點,判斷失效原因。
電子產(chǎn)品本身復(fù)雜精密,許多設(shè)備出現(xiàn)故障很難判斷,需要專門的檢測設(shè)備進(jìn)行檢測,這些檢測設(shè)備一般是根據(jù)電子產(chǎn)品的特點或讀取電子產(chǎn)品主芯片中的故障代碼進(jìn)行診斷,如飛機、汽車等產(chǎn)品的電子電路,通過故障代碼利用專家診斷系統(tǒng),可以直接找到故障的位置以及原因,簡化了檢測流程,方便了操作。
短波發(fā)射設(shè)備是較復(fù)雜的電子元器件設(shè)備,其檢測應(yīng)遵循下述原則:第一,要對設(shè)備進(jìn)行定時的周期性檢查與維護(hù),檢測要按設(shè)備維護(hù)手冊及檢測規(guī)范執(zhí)行;第二,檢測過程中對開關(guān)、調(diào)節(jié)波段的旋鈕、設(shè)備的外箱等要按周為單位進(jìn)行檢測;第三,對電路中的元器件、電阻電容、放大器、邏輯控制器等要根據(jù)實際情況以月為周期進(jìn)行檢測,檢測過程中按使用說明書測試各個節(jié)點的電壓與電流,查看是否有異常情況發(fā)生;第四,對發(fā)射器輸出短波的波形、頻率、波長等要以季度為單位進(jìn)行定時檢測;第五,設(shè)備要長期保持清潔,避免灰塵造成短路等失效問題。
短波發(fā)射器的檢測也有專門的設(shè)備,如紅外線溫度測試儀、矢量分析儀、示波器等,這些設(shè)備可以對短波發(fā)射器的一些特定參數(shù)進(jìn)行檢測,從而發(fā)現(xiàn)異常,并判斷故障產(chǎn)生的原因,以有的放矢地進(jìn)行維修。檢測設(shè)備的使用可以提高檢測速度,節(jié)省時間,提高檢測精度。
對于短波發(fā)射設(shè)備的維護(hù),第一,要對設(shè)備是否正常工作進(jìn)行預(yù)先判斷,檢查設(shè)備的參數(shù)、輸出等是否正常,對有無明顯的器件插接松動等情況進(jìn)行檢驗。第二,對發(fā)射器的電子電路、電源電路進(jìn)行系統(tǒng)檢查,按照電子元器件的檢測方法先進(jìn)行外觀檢測,然后根據(jù)說明書測量各部分節(jié)點電壓與電流,如果電路正常即開始對發(fā)射設(shè)備進(jìn)行下一步的維護(hù)工作[3]。
對信號激勵電路的維護(hù)過程中要遵循下述流程:第一,對信號激勵電路的參數(shù)實施調(diào)節(jié);第二,調(diào)節(jié)激勵電路發(fā)射極的電流強度;第三,保證旋鈕開關(guān)在手動檔位上;第四,激勵電路的射頻傳感器插座斷開;第五,激勵電路的參數(shù)調(diào)節(jié)好以后進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)電路的維護(hù);第六,激勵電路的VDD要切斷,維護(hù)員工通過示波器對激勵電路的輸出波形進(jìn)行測量,同時保證傳感器插頭連接緊密無松動,測量波形是否正常。上述工作完畢后將射頻傳感器插座插上,這時電源仍然保持切斷。
短波發(fā)射設(shè)備的功率要保持在一定范圍內(nèi),設(shè)備才能正常工作,這時能夠?qū)π盘柕妮敵黾夁M(jìn)行維護(hù),如果功率放大器產(chǎn)生的功率較低或超限,都會影響產(chǎn)品的輸出功率,影響電子管輸出功率,以至于達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,同時影響發(fā)射器的性能指標(biāo),甚至影響整個設(shè)備的運行狀態(tài)[4]。
短波發(fā)射機各項性能指標(biāo)的維護(hù),要保證各項指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi),如出現(xiàn)異常要及時排查找出問題產(chǎn)生的原因,設(shè)備由于長期使用個別器件需要更換,以保證設(shè)備正常運行。
信號發(fā)生電路的檢測要重點對射頻信號發(fā)生器、驅(qū)動器、放大器等三方面進(jìn)行檢測,在檢測信號發(fā)生器時要重點檢測調(diào)頻環(huán)的工作狀態(tài),通過示波器對放大器信號的輸出波形進(jìn)行檢查,觀測信號是否有異常。對于驅(qū)動器的檢測,要檢測驅(qū)動器行動軌跡是否正常,潤滑是否充分,有無異響等情況的發(fā)生,同時對一些開關(guān)、旋鈕、螺絲是否有松動等進(jìn)行細(xì)致的外觀檢測[5]。
調(diào)制設(shè)備首先要利用外觀檢查法,對其外觀的清潔,灰塵等現(xiàn)象進(jìn)行檢查,如有問題及時清理。其次對變壓器等器件要檢查其是否過熱,有無燒焦,異味等現(xiàn)象產(chǎn)生。最后,對各元器件間的排線進(jìn)行檢查,如有松動及時調(diào)整。
首先,對于設(shè)備的電源電路首先同樣按照外觀檢查法檢查其外觀是否有異常,是否有過熱、異味現(xiàn)象。其次,按照設(shè)備規(guī)格書中的電源電路的電壓與電流要求,對電源電路進(jìn)行系統(tǒng)檢查,如某一區(qū)域的參數(shù)異常要繼續(xù)排查,查出問題的元器件并及時更換。電源電路的開關(guān)與保護(hù)設(shè)備也要有做重點檢查。
發(fā)射機自動調(diào)頻系統(tǒng)故障主要顯示其系統(tǒng)故障,維修人員要對數(shù)碼管是否可以正常讀數(shù)進(jìn)行檢測,如果發(fā)現(xiàn)異常要及時更換數(shù)碼管。自動調(diào)頻控制面板上的開關(guān),對旋鈕是否可以順利操作的問題,也要重點進(jìn)行檢查。另外,對調(diào)頻電路可以通過外觀檢測與電路測試點電壓,電流等測試對故障發(fā)生位置進(jìn)行鎖定,然后對其電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行逐一排查[6]。
電子行業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),我國當(dāng)前已經(jīng)是電子產(chǎn)品的制造大國,短波廣播發(fā)射機是部分廣播轉(zhuǎn)播臺使用的主要發(fā)射設(shè)備,對其日常維護(hù)要嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行,檢測過程中利用電子產(chǎn)品的檢測方法,利用外觀檢測、測試點規(guī)格檢測、專用設(shè)備檢測等方法,定期檢測與維護(hù),保證短波發(fā)射設(shè)備長期可靠地工作。