田立鑫，張富強

(忻州中波轉(zhuǎn)播臺，山西 忻州 034000)

1 循環(huán)調(diào)制編碼的作用

我臺使用三部哈爾濱廣播器材有限公司生產(chǎn)的DAM10kW中波廣播發(fā)射機，設(shè)備內(nèi)部均使用循環(huán)調(diào)制編碼板。

循環(huán)調(diào)制編碼板就是把音頻信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)化為12比特的數(shù)字音頻信號變換為控制功率放大級中的RF放大模塊“開/關(guān)”的控制信號，使發(fā)射機產(chǎn)生相應(yīng)的載波和調(diào)制電平。

沒有使用循環(huán)調(diào)制編碼電路的發(fā)射機，每次開通“大臺階”功放都從“1”號功放開始，運行時，排在前面的功放就會不間斷運行，排在后面的功放則處于休閑狀態(tài)，造成前面后面的功放壽命相差很大。為了保證壽命相同，檢修時每次都將前面的功放板和后面的功放板調(diào)換位置。

使用循環(huán)調(diào)制編碼電路可使射頻功放模塊輪流等幾率工作，使其降低熱負荷并均勻化，提高了功放模塊的壽命。

2 循環(huán)調(diào)制編碼電路的結(jié)構(gòu)

循環(huán)調(diào)制編碼電路采用的主要元件為可編程邏輯器件EPM240和MP1C6Q240,驅(qū)動模塊D0026。循環(huán)調(diào)制編碼板將數(shù)據(jù)輸入鎖存器、二進制數(shù)據(jù)控制器、大臺階調(diào)制編碼器、大臺階鎖存器和故障檢測電路等部分集成在兩片現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)中，同時又加入了移位循環(huán)器和故障自動補碼器，循環(huán)調(diào)制編碼電路如圖1所示。

3 循環(huán)調(diào)制編碼原理

所有從A/D轉(zhuǎn)換來的12位數(shù)字音頻數(shù)據(jù)信號通過集成電阻排R10、R11組成的分壓器送到數(shù)據(jù)輸入鎖存器的輸入端。

數(shù)字音頻信號由12位數(shù)字流組成，12位碼是B1-B12, B1是最高位數(shù)碼，B12位為最低位數(shù)碼。每位碼都是二進制形式，12位音頻數(shù)據(jù)的低六位被送入二進制數(shù)據(jù)控制器，二進制數(shù)據(jù)控制器輸出端將信號直接送到二進制倒相驅(qū)動器推動二進制功放模塊；高六位被輸入到大臺階調(diào)制編碼器進行編碼處理。例如輸入數(shù)字信號“010100001100”，后面的“001100”六位控制二進制功放模塊開關(guān)，1/2臺階和1/4臺階模塊是關(guān)，1/8臺階和1/16臺階模塊是開，1/32臺階和1/64臺階模塊是關(guān)；前面的六位“010100”控制“大臺階”功放模塊，將前面的六位轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)，就是功放模塊的開通數(shù)字，如將“010100”轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)為20，即有20個“大臺階”功放模塊模塊開通[1]。

循環(huán)調(diào)制編碼板在FPGA芯片內(nèi)部用了六個256*8位只讀存儲器，每個只讀存儲器包含256個8位數(shù)地址可尋址存儲器，每個存儲器配置的8位數(shù)已由生產(chǎn)廠永久的編程好了。在每片只讀存儲器中，8個最高有效位B1-B8為編碼音頻信號地址，其確定256個存儲器的配定，每個配定的存儲器包含控制“大臺階”數(shù)目的數(shù)據(jù)，其必須正確代表8位音頻編碼信號。當(dāng)存儲器地址確定，則配定在存儲器中的8位數(shù)字量在集成電路的輸出呈現(xiàn)，這個數(shù)字信號每位代表一個“大臺階”功放模塊的打開或關(guān)閉信號。12位音頻數(shù)據(jù)的高六位被輸入只讀存儲器，在10 kW機器中只取1-6位，第7位和第8位用于跟高功率等級的發(fā)射機(50 kW機用7位，200 kW機用8位)。

圖1 循環(huán)調(diào)制編碼板的電路框圖

這些控制信號集成在FPGA芯片內(nèi)部的42位移位寄存器中每幾十個時鐘移位一次。在循環(huán)調(diào)制編碼中沒有大臺階1和大臺階42的區(qū)別。1和42是首尾相連的，經(jīng)過42位移位寄存器的移位輸出產(chǎn)生大臺階模塊的循環(huán)效果[2]。

故障自動“補碼”原理是當(dāng)個別少數(shù)射頻功放故障時，循環(huán)調(diào)制編碼板給了它封鎖控制信號，同時將控制信號“1”送給其他空閑功放單元，不會給調(diào)制包絡(luò)帶來失真和噪音，也不會影響機器的運行，三大指標不受影響，輸出功率維持不變。

當(dāng)功放故障時，循環(huán)調(diào)制編碼上自動進行“補碼”。即對故障功放的控制信號通過循環(huán)調(diào)制編碼板的故障退出控制加到空閑模塊上。補碼工作即使在機器運行中也能自動進行，無須停機。

4 故障維修

我臺轉(zhuǎn)播山西新聞綜合廣播的DAM 10 kW中波廣播發(fā)射機運行時發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示的功率忽大忽小變化，功率大時為8 kW，功率小時幾乎為零。用收音機收聽播出效果時，當(dāng)功率小的時候，收不到聲音信號，只有雜音。

首先檢查顯示器上的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)只有功率和整機電流忽大忽小變化，其它的低壓電源、網(wǎng)絡(luò)零位、推動電流顯示均正常。打開機門進行檢查，發(fā)現(xiàn)功放板上的發(fā)光二極管無紅燈顯示，表明功放模塊沒有燒毀，處于正常狀態(tài)。

由于本機使用循環(huán)調(diào)制編碼，仔細觀察調(diào)制編碼板發(fā)光二極管，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前面的發(fā)光二極管亮的時候即循環(huán)調(diào)制循環(huán)到前面的時候，功率較大，當(dāng)發(fā)光二極管后面亮?xí)r，即循環(huán)調(diào)制循環(huán)到后面時，功率很低。當(dāng)循環(huán)調(diào)制循環(huán)到前面的時候，將循環(huán)調(diào)制編碼板上的循環(huán)調(diào)制功能開關(guān)置于“不循環(huán)”的位置，此時發(fā)現(xiàn)發(fā)射機輸出功率和電流不再變化，且能穩(wěn)定在8 kW，按升功率鍵時，功率不再增加。

將循環(huán)調(diào)制功能開關(guān)置于循環(huán)位置，在循環(huán)編碼調(diào)制狀態(tài)下檢查調(diào)制編碼板上的功放開關(guān)信號電壓，隨著循環(huán)二極管的發(fā)亮，用萬用表測量發(fā)現(xiàn)對應(yīng)功放都得到了開通信號，說明循環(huán)調(diào)制編碼板及數(shù)模轉(zhuǎn)化板等前級電路正常。

既然功放板輸入電壓正常，功率為什么變小呢？說明有的功放沒有工作。檢查功放板的供電電壓，當(dāng)測量到第25個功放板沒有功放電壓，一直到第40個功放也沒有230 V功放電壓。關(guān)機后，打開后面機柜，發(fā)現(xiàn)功放25-33、功放33-40供電的保險燒毀，更換保險后，故障排除。

5 故障維修后的分析

由于功放25-33、功放33-40供電的保險燒毀,功放供電電壓缺失，當(dāng)使用循環(huán)調(diào)制板循環(huán)調(diào)制時，循環(huán)到達這些功放板時，大臺階功放數(shù)量缺少，就會造成功率低，失真大，效果差。