陳子初

摘 要 在數(shù)字中波發(fā)射機中，駐波故障是比較常見的故障，其成因比較復雜，一般有輸出網(wǎng)絡和天饋線系統(tǒng)的故障，參數(shù)調整不當故障，信號源和同步不好造成的故障，邏輯檢測及顯示部分本身故障等。因而故障的處理有時比較棘手。文章通過對數(shù)字中波發(fā)射機中駐波比檢測電路的原理及故障產生原因進行剖析，深層次探討處理駐波故障的方法，針對不同的故障現(xiàn)象采取相應的維修技巧，便于拓寬檢修思路，提高維修速度。

關鍵詞 DAM；駐波比檢測；故障處理

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）218-0074-03

數(shù)字式的中波廣播發(fā)射機（DAM）是全國各大發(fā)射臺比較通用的發(fā)射機，因此對此類發(fā)射機的研究十分必要，在日常運行中最常遇到的故障之一就是駐波比故障。當發(fā)射機的天饋線系統(tǒng)和輸出網(wǎng)絡的參數(shù)由于其他因素影響造成改變而不匹配時，發(fā)射機的反射功率會增大，一旦這個功率超過設定值，DAM發(fā)射機會進行降功率的保護操作，使發(fā)射機運行在安全功率等級上。這就是對DAM發(fā)射機駐波故障的簡單的描述過程。

1 駐波故障檢測分析

駐波故障檢測電路（如圖1）可分為兩部分：1）帶通濾波器駐波比檢測電路；2）天線駐波比檢測電路。當發(fā)射機輸出端連接的是純電阻50Ω假負載，此時的反射系數(shù)=0，駐波=1，并且U和I同相，根據(jù)歐姆定律E=IR，其幅值便可得到確定。如果負載阻抗發(fā)生改變，那么電壓、電流幅值以及相位關系都會隨之改變。為了調整相位/幅值關系，駐波比檢測電路在發(fā)射機的輸出阻抗為50+j0Ω時進行“平衡”。任何因阻抗變化而引起的射頻參數(shù)變化，駐波比檢測電路都會輸出一個電壓。

駐波比檢測電路的射頻電壓取樣由串聯(lián)的電容分壓后獲得。而電流取樣則來自于電流變壓器，當變壓器初級的銅棒中有射頻電流流過并耦合到次級，在次級上并聯(lián)一分壓電阻，通過電阻的分壓的操作將取到的值轉為電壓值。

1.1 天線駐波比檢測器

在發(fā)射機的具體電路中檢測器電流取樣來自輸出取樣板，并從X1-1處進入負載相位檢測器，然后送到由C9、C10、C11、C12、L4組成的并聯(lián)諧振電路，通過S4開關選擇電容容量，L4則用于調整相位角。取樣電壓方面，來自輸出取樣板的信號輸入到X1-11，然后送到幅值調整C13、C15及由開關S8選擇的由C51、C14、L10、L5組成的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡，C13工作在使T2初級諧振在發(fā)射機工作頻率上，輸出信號經過VD7和VD8整流，然后送到N1反相輸入端。

1.2 帶通濾波器駐波比檢測器

帶通濾波器駐波比檢測器也稱“內部駐波比檢測器”，它的取樣電流來自功率合成器，采樣的電流通過X3-6進入本板，送到由C50、C53、C54、L12～L15構成的并聯(lián)諧振電路，通過開關S6粗調電容量和電感量。電壓取樣信號由X1-9輸入到本板，送到幅度調整S7和C29選擇的并聯(lián)電容C30、C31，并聯(lián)元件C28、C52、L7、L11（由開關S9選擇）及C27，C27工作在使T3初級諧振于發(fā)射機的工作頻率。T3的次級經過VD12和VD13整流，然后送到N4的反相輸入端。

2 駐波故障檢測的測量與保護

駐波比檢測器在測試點XJ7、XJ8的輸出是直流電壓，經L8、L9濾波后經X2-23、X2-25送到顯示板（A32）的X3上。信號經過顯示板到控制器，放大后輸出去推動前面面板儀表作為天線零位、濾波器零位測量。

因為天線VSWR和帶通濾波器VSWR電路除N3上的時間常數(shù)不同外幾乎是相同的，因此對于兩部分保護電路的分析也基本一致。

關斷保護電路用了一個比較器N1，可調“參考電壓”從同相輸入端N1-5接入，這個設定值為2.25V的“參考電壓”來自天線VSWR關斷保護調整電位器R15；而來自駐波比檢測器的直流信號則從反相輸入端N1-4接入，發(fā)射機正常時，“參考電壓”高于反相輸入N1-4的電壓，比較器輸出N1-11是“高”電平，當有VSWR信號存在時，“參考電壓”低于反相輸入N1-4的電壓，比較器輸出則是“低”電平。二極管VD10、VD11保護N1不受瞬變電壓沖擊。不同的廠家的發(fā)射機可能在N1型號上有所不同，以及標識的線號不同，但是不管怎么樣，其產生的功能是一致的。

VSWR信號的產生時間大概會持續(xù)幾微秒，一個直接送到調制編碼器的邏輯信號迅速將發(fā)射機功率輸關斷，這樣可以避免設備故障和過載的發(fā)生。當駐波比檢測器輸出恢復正常后，由C17、R10組成的R-C網(wǎng)絡在約20μs時間內仍將N1-11輸出保持低電平。

在A27板中的開關S1可以人為模擬VSWR步驟，它是通過將+5VDC直接輸入來提高駐波比檢測器的輸出而實現(xiàn)。

3 駐波故障的自動檢測電路分析

發(fā)射機本身有自動檢測功能，當發(fā)射機低壓供電加上后，VSWR關斷保護電路及邏輯電路將會進行自動檢測，其檢測結果由VSWR檢測“狀態(tài)”指示燈顯示板上，若自檢完成指示燈會瞬間紅色然后變?yōu)榫G色；但是檢測到故障信號，指示燈保持紅色顯示。自測邏輯電路產生一個自檢低電平脈沖并按三種存在情況判斷測試結果：

1）發(fā)射機低壓供電接通（檢修或停機后狀態(tài)）；

2）VSWR檢測器“手動試驗鈕”已按下；

3）有遙控VSWR命令送來。

來自顯示板（A32）的邏輯低電平自檢脈沖信號，由X2-11輸入，使輸出監(jiān)視其板上晶體管V8、V9導通，將兩個VSWR關斷保護比較器的同相輸入端提高到+5VDC去模擬VSWR故障。

3類故障是駐波引起的降低發(fā)射機輸出功率的故障。單獨的駐波沖擊通過一個駐波故障邏輯高電平到功放模塊關斷選通門N66使功放模塊關斷14微秒或者19微秒。連續(xù)的駐波沖擊會使發(fā)射機輸出功率下降，直到反射功率低于駐波檢測器的設定值為止。

4 駐波故障處理分析

4.1 故障部位的判斷

當出現(xiàn)駐波故障時，首先判斷引起故障的大致部位，表1羅列了幾種日常維護中遇到的和故障判斷。

也可以對照流程圖進行處理，見圖2。

4.2 輸出網(wǎng)絡及天饋線故障

常年大電流、高電壓的惡劣環(huán)境下工作，以及四季溫差的變化，使得天饋線系統(tǒng)和輸出網(wǎng)絡的阻抗參數(shù)經常發(fā)生改變，一旦范圍超過了發(fā)射機所設定的保護值，發(fā)射機的駐波故障便隨之而來，針對這種情況，就必須根據(jù)天線零位變化情況適時對天調網(wǎng)絡進行調整，使之與發(fā)射機始終處于良好的匹配狀態(tài)，像我臺一般是每年的夏季和冬季各調節(jié)一次；除此之外天饋線系統(tǒng)的元件被盜，以及各種小動物或者飛蟲誤入調配室導致被電死在網(wǎng)絡上也會造成駐波故障，遇到這種情況只能采取人工清理的措施；如遇云霧、風雨、雷電等天氣因素造成的駐波故障時，可先適當將發(fā)射機功率調低，待影響過去后再重新將功率恢復正常。

除了難以避免的客觀因素影響外，器件故障原因也時有發(fā)生，如調配網(wǎng)絡和輸出網(wǎng)絡中的各元器件之間的連接銅皮接觸不良，絕緣材料性能下降造成線圈打火，元器件參數(shù)發(fā)生變化，饋管電纜斷路、短路、漏氣、進水。

以上情況牽涉范圍較大且部位相對分散，因此這類故障往往比較隱蔽，常給故障檢修帶來麻煩。在實際維修時，如能借助電橋、假負載、熱紅外儀等儀器，故障相對較容易發(fā)現(xiàn)，否則就要耐心細致地進行一一排查。

4.3 調整不當造成的故障

駐波因調整不當造成故障大致可分為以下幾類：

1）負載調諧不當；

2）輸出網(wǎng)絡匹配調諧；

3）設置處于臨界狀態(tài)；

4）輸出檢測板上的各種參數(shù)設置不當。

作為技術維護人員，在發(fā)射機安裝過程中應該對發(fā)射機主要部位的參數(shù)設置加以熟悉并及時記錄，在今后的日常維護和調整時作為參考。與駐波相關的調整部位主要有：駐波比保護門限設置，天線駐波保護門限參考電壓為2.05VN1-3腳，帶通濾波駐波保護門限參考電壓為2.30V。

4.4 駐波邏輯檢測及顯示故障

天線電壓駐波比和網(wǎng)絡駐波比分別有獨立的信號檢測和顯示電路，當出現(xiàn)駐波故障但發(fā)射機能開啟一定功率時，A27板有相應的測量點，通過測量相應點的電壓，能快速尋找故障功能板，然后再逐步縮小故障范圍直至找到故障點。分別檢查A27，A32板上的邏輯檢測、鎖存、顯示電路。因為兩者的邏輯電路相似，可以通過測量相對應的集成電路管腳電壓，通過對比以確定故障的部位。

5 結論

對于DAM數(shù)字中波發(fā)射機，無論是駐波故障或是其他方面的故障，在維修工作中，首先要深入了解整機工作原理，熟記各關鍵點的電壓、波形，熟悉機器各部位開關、旋鈕、電位器及指示燈所起的作用及調整方法；充分利用維修工具，化整為零、逐級逐點、剝絲抽繭、面面俱到，克服思維定式，避免走入檢修誤區(qū)。

參考文獻

[1]張丕灶，等.全固態(tài)中波發(fā)送系統(tǒng)調整與維修[M].廈門：廈門大學出版社，2007.