班永祥

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心科左中787臺(tái) 內(nèi)蒙古 通遼市 028000

1 引 言

哈爾濱正泰廣播設(shè)備有限公司生產(chǎn)的1kWPDM中波廣播發(fā)射機(jī)，經(jīng)過多年的技術(shù)更新已生產(chǎn)出好幾代機(jī)型，主要分為ZHTPDM1kW-III型、ZHTPDM1kW-IV、ZHTPDM1kW-V等，根據(jù)放大模塊又分為140機(jī)型、350機(jī)型、360機(jī)型等。本文主要針對(duì)具有信號(hào)處理板、輸出監(jiān)測(cè)板機(jī)型，信號(hào)處理板主要具有入射功率和反射功率指示、過推動(dòng)和欠推動(dòng)監(jiān)測(cè)、調(diào)幅度指示、封鎖信號(hào)調(diào)制、發(fā)射機(jī)過流報(bào)警、功率增益控制、控制系統(tǒng)等功能，同時(shí)信號(hào)處理板與微機(jī)控制器相連接能實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)定時(shí)開關(guān)機(jī)，能對(duì)發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、運(yùn)算、顯示和儲(chǔ)存，帶有過負(fù)荷自動(dòng)復(fù)位，二次過負(fù)荷自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，同時(shí)發(fā)射機(jī)具有無功率、調(diào)幅度自動(dòng)報(bào)警，斷電后恢復(fù)來電自動(dòng)記憶之前工作狀態(tài)，具有RS485接口等。下面主要針對(duì)信號(hào)處理板、輸出監(jiān)測(cè)板的一些常見故障進(jìn)行分析。

2 故障分析與處理

2.1 故障現(xiàn)象一

發(fā)射機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)反射功率高，大概在15w～30w之間來回跳動(dòng)，特別是發(fā)射機(jī)開機(jī)一段時(shí)間后出現(xiàn)，一會(huì)又恢復(fù)正常，故障現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。

故障分析：根據(jù)分析首先檢查天調(diào)網(wǎng)絡(luò)阻抗值是否發(fā)生偏離導(dǎo)致發(fā)射機(jī)不調(diào)諧引起的反射過高，如果調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)后故障不能排除，可將發(fā)射機(jī)接入假負(fù)載，使用假負(fù)載排除相關(guān)網(wǎng)絡(luò)接頭接觸不良引起的反射過高，如故障依舊，那么故障可能出現(xiàn)在相關(guān)檢測(cè)電路上。下面是駐波比檢測(cè)電路，首先信號(hào)在輸出取樣板上通過匹配網(wǎng)絡(luò)完成射頻電壓與射頻電流采樣，然后將采樣信號(hào)送至輸出監(jiān)測(cè)板上，通過輸出監(jiān)測(cè)板上的檢測(cè)電路可以檢測(cè)天線的駐波比和入射功率、反射功率。（如圖1所示）通過磁環(huán)變壓器T1在變壓器的次級(jí)繞組上可以得到一個(gè)射頻電流取樣信號(hào)，通過T1和電阻R1//R2并聯(lián)產(chǎn)生一個(gè)與電流成正比的電壓信號(hào)，通過C1、C2電容器組成分壓電路產(chǎn)生一個(gè)射頻電壓采樣信號(hào)，將射頻電壓采樣信號(hào)和射頻電路采樣信號(hào)分別送至輸出監(jiān)測(cè)板的XS2-9和XS2-7腳，（如圖2所示）射頻取樣信號(hào)就這樣被加載到相位檢測(cè)變壓器T1的初級(jí)繞組上，在電壓取樣端接有電容器C1-C6對(duì)地作為可選接入電容，通過撥碼開關(guān)S1控制電容的接入量，用來改變電容分壓比，從而可以調(diào)節(jié)射頻電壓取樣信號(hào)的幅值，與射頻采樣電流相連接的是可變 電 感L1、L2及 電 容C7至C12，通過撥碼開關(guān)S2控制電容接入，通過改變撥碼開關(guān)的通斷，便可以改變接入電感量和電容的大小，從而可以調(diào)整射頻電流采樣的幅度和相位，C13到C16以及C43到C45和可變電感L3與T1繞組初級(jí)相連接組成并聯(lián)諧振電路，其諧振頻率等于發(fā)射機(jī)工作頻率，當(dāng)發(fā)射機(jī)工作時(shí)，并聯(lián)諧振電路諧振于工作頻率，阻抗為∞，同時(shí)可以消除射頻取樣電壓和取樣電路間的相互影響。當(dāng)發(fā)射機(jī)匹配網(wǎng)絡(luò)與天線系統(tǒng)調(diào)整得正確時(shí)，位于輸出監(jiān)測(cè)板的射頻電壓采樣信號(hào)和射頻電流采樣信號(hào)應(yīng)該是幅度和相位是相同的，那么沒有射頻電流流過T1的初級(jí)，次級(jí)上全波整流輸出直流電壓為零，當(dāng)匹配網(wǎng)絡(luò)或天線系統(tǒng)阻抗發(fā)生變化，或產(chǎn)生電弧時(shí)，電壓和電流的相位與幅度關(guān)系就會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生電壓駐波比故障，檢波器平衡遭破壞，就有射頻電流流過T1的初級(jí)，在次級(jí)繞組上的檢波器就會(huì)輸出一個(gè)直流電壓作為電壓駐波比故障信號(hào)，這個(gè)電壓的大小與電壓駐波比故障嚴(yán)重程度有關(guān)。反射功率為零時(shí)電壓一般在0.005V左右，反射采樣電壓由XS1-6腳輸出，進(jìn)入到信號(hào)處理板XS2-3腳并送到N2（LM324）的10腳，（如圖3所示）調(diào)整R12電位器，使N2-8，有一定電壓輸出，最后送至功率表進(jìn)行功率顯示。

圖1 輸出取樣板電路圖

圖2 輸出監(jiān)測(cè)板電路圖

圖3 信號(hào)處理板電路圖

故障處理：經(jīng)過調(diào)整天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和使用假負(fù)載故障依舊可推斷，故障出現(xiàn)在相關(guān)檢測(cè)電路上，使用萬用表直流電壓檔測(cè)量輸出監(jiān)測(cè)板XS1-6腳，當(dāng)出現(xiàn)反射功率升高故障時(shí)，反射采樣電壓為0.4V左右，說明輸出監(jiān)測(cè)板相位檢測(cè)變壓器T1的次級(jí)繞組產(chǎn)生電流，檢波器平衡遭到破壞，將發(fā)射機(jī)音頻信號(hào)線斷開，開機(jī)后讓發(fā)射機(jī)處于載波輸出狀態(tài)，使用雙蹤示波器同時(shí)測(cè)量輸出監(jiān)測(cè)板上TP1、TP2兩點(diǎn)，對(duì)比兩點(diǎn)波形發(fā)現(xiàn)，兩點(diǎn)波形幅度相同，相位相差20～30度左右，故障一般出現(xiàn)在撥碼開關(guān)上，檢查到撥碼開關(guān)S2并測(cè)量發(fā)現(xiàn)，撥碼開關(guān)部分引腳接觸不良，更換撥碼開關(guān)S2后開機(jī)，反射功率為零，用示波器測(cè)量TP1、TP2波形，兩點(diǎn)波形幅度、相位相同，播出一段時(shí)間后此故障現(xiàn)象沒有再出現(xiàn)過。

在一次例行檢修結(jié)束后，試機(jī)時(shí)也同樣發(fā)現(xiàn)反射功率高故障，經(jīng)測(cè)量TP1、TP2兩點(diǎn)波形發(fā)現(xiàn)，射頻采樣電壓與電流幅度、相位均不相同，可能是在檢修過程中誤操作將撥碼開關(guān)撥亂所致，需要重新調(diào)整撥碼開關(guān)，首先斷開輸出監(jiān)測(cè)板所有連線，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀接入TP1、TP2兩點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率設(shè)置為發(fā)射機(jī)工作頻率，調(diào)整撥碼開關(guān)S4，先將L3接入網(wǎng)絡(luò)，然后選擇適合的電容接入，直到T1的初級(jí)回路諧振于工作頻率上，阻抗達(dá)到∞，重新連接輸出監(jiān)測(cè)板，斷開音頻信號(hào)輸入，使發(fā)射機(jī)工作于載波狀態(tài)，將發(fā)射機(jī)功率降至300W左右，使用雙蹤示波器同時(shí)測(cè)量TP1、TP2兩點(diǎn)，觀察波形，調(diào)整撥碼開關(guān)S2，先接入L1、L2，然后選擇合適的電容接入，觀察射頻取樣電流波形，直至射頻電流取樣波形與射頻電壓取樣波形相位相同幅值近似，同時(shí)配合調(diào)整S1電壓取樣波形幅值，直至電壓取樣波形與電流取樣波形幅值相同相位同相，將發(fā)射機(jī)功率升至1KW，調(diào)整完成。

2.2 故障現(xiàn)象二

發(fā)射機(jī)無法開機(jī)，按開機(jī)按鈕無反應(yīng)。

故障分析：根據(jù)故障現(xiàn)象分析，故障可能出現(xiàn)在開機(jī)電路上，發(fā)射機(jī)開機(jī)電路主要集中在信號(hào)處理板上，（如圖4所示）開機(jī)過程如下：首先閉合發(fā)射機(jī)電源，打開低壓開關(guān)，給發(fā)射機(jī)通電，按下發(fā)射機(jī)機(jī)身面板上開機(jī)鍵，開機(jī)信號(hào)進(jìn)入XS7-1，瞬間對(duì)地短路，三極管V4變成截止?fàn)顟B(tài)，V4的C極由低電平變成高電平，開機(jī)信號(hào)經(jīng)D13進(jìn)入N10∶C，N10∶C為四雙向模擬開關(guān)，內(nèi)部有4個(gè)獨(dú)立的開關(guān)，8腳為IN，9腳為OUT，6腳 是CONTROL控 制端，當(dāng)控制端為高電平時(shí)，開關(guān)導(dǎo)通，控制端為低電平時(shí)，開關(guān)截止，信號(hào)由N10∶C的8腳進(jìn)入9腳輸出，N10∶C的6腳為高電平，高電平信號(hào)進(jìn)入V2的B極，使V2處于飽和導(dǎo)通，12V電壓經(jīng)過K1的1～16，K1繼電器瞬間吸合，K1繼電器由4～6導(dǎo)通變成4～8導(dǎo)通，XS4-7輸 入+4V電源，經(jīng)K1繼 電 器4～8，進(jìn)入V10的C極，由于V10的B極 有+15電 源 穩(wěn) 定 供應(yīng)，致使V10常處于導(dǎo)通狀態(tài)，+24V電源經(jīng)V10后進(jìn)入K2繼電器4～6，由XS4-9輸出去整機(jī)中間繼電器K1-14，+24V電源經(jīng)V10壓降后變成+12V電源。由于+12V供應(yīng)整機(jī)中間繼電器K1吸合，K19-5吸合，整機(jī)交流接觸器KF吸合，380V交流電進(jìn)入電源板，-230V電壓進(jìn)入功率合成母板，發(fā)射機(jī)開機(jī)，其中整機(jī)中間繼電器K16-10為自鎖接點(diǎn)，接入+24V，K1吸合后+24V將被送入信號(hào)處理板XS4-8保證+24V不斷供應(yīng)。同時(shí)+12V電源在K1繼電器吸合后經(jīng)K1的9-13，進(jìn)入繼電器K3，致使K3吸合，開機(jī)LED指示燈亮起。

圖4 信號(hào)處理板開機(jī)電路圖

故障處理：使用萬用表測(cè)量XS4-7的+24V電源正常，按下開機(jī)按鈕XS4-8沒有+24V電源，XS4-9沒有+12V電源，使用萬用表測(cè)量V2的B極，按開機(jī)按鈕瞬間處于高電平，推斷可能是繼電器K1損壞不吸合，導(dǎo)致整機(jī)中間繼電器不吸合，發(fā)射機(jī)無法開機(jī)，更換繼電器K1后，發(fā)射機(jī)開機(jī)正常，故障排除。

3 總結(jié)

上述兩起故障在日常檢修維護(hù)中很難見到，故障點(diǎn)比較隱蔽，分析處理過程也非常復(fù)雜，只要掌握好發(fā)射機(jī)運(yùn)行原理，通過細(xì)致的觀察，按步驟、有計(jì)劃地排查和測(cè)量，才能在復(fù)雜的電路圖中找準(zhǔn)關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)，在我們平時(shí)的日常檢修維護(hù)中，更要悉心對(duì)待，認(rèn)真處理，始終讓發(fā)射機(jī)處于良好的工作狀態(tài)，這樣才能保持發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，確保廣播發(fā)射的安全優(yōu)質(zhì)播出。對(duì)于維修中遇到難點(diǎn)更要善于收集資料，吸取他人維修經(jīng)驗(yàn)，查找自己不足，補(bǔ)齊短板，今后遇到同樣問題才能處變不驚，從容應(yīng)對(duì)。