李慶彥
(大連市大連三〇三轉(zhuǎn)播臺,遼寧 大連 116100)
全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在廣播電視技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用,在推進廣播電視節(jié)目高質(zhì)量發(fā)展等方面具有積極意義[1]。本文以實踐應(yīng)用為視角,探究全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的工作原理,并針對全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的常見故障,指出具體維護技術(shù),以期為提升全固態(tài)中波廣播發(fā)射機運行質(zhì)量、推進廣播電視事業(yè)發(fā)展提供助力。
音頻系統(tǒng)在全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的運行中發(fā)揮著重要作用[1]。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的音頻系統(tǒng)主要由調(diào)制解碼、音頻處理以及A/D轉(zhuǎn)換[2]三大部分組成。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的音頻系統(tǒng)主要功能有:第一,將音頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,轉(zhuǎn)化裝置有A/D轉(zhuǎn)換裝置和音頻處理裝置[3],在信號轉(zhuǎn)換過程中,先采樣音頻信號,再進行量化處理,最終在特定時間段內(nèi)放大或隨時選擇信號在時間軸上的值,作為音頻樣本;第二,通過調(diào)制編碼器對數(shù)字信號進行重新編碼處理;第三,利用射頻系統(tǒng)保障數(shù)字信號的準(zhǔn)確性。
全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的射頻系統(tǒng)主要作用是對音頻調(diào)制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號進行調(diào)制,并進行功率合成輸出[3]。該系統(tǒng)主要由振蕩器、帶通濾波器以及射頻放大器組成。射頻系統(tǒng)的工作原理為:由振蕩器形成載波信號,通過放大器放大載波信號,再用帶通濾波器濾除干擾,同時將輸出信號調(diào)整適宜的阻抗值,最后將其輸出。其中,功率放大器中主要工作的是功率放大器管,電壓數(shù)據(jù)需要通過功率合成器在功率放大器模塊中進行合成與處理,使其能在48個功率放大器之間自由轉(zhuǎn)換[4]。在特定功率放大器的工作環(huán)境下,功率放大器模塊場效應(yīng)管可以與射頻(RF)控制信號形成180°的相位差。
全固態(tài)中波廣播發(fā)射機工作過程中,離不開監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)控。監(jiān)測系統(tǒng)是發(fā)射機正常工作的重要保障。監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測系統(tǒng)和報警系統(tǒng)兩部分組成,兩個子系統(tǒng)都是自動化運行[4]。監(jiān)測系統(tǒng)在進行實時監(jiān)控的同時,還能對運行數(shù)據(jù)、運行情況等進行自動分析,實現(xiàn)監(jiān)控的遠程自動化。監(jiān)測系統(tǒng)的正常運行可以有效地減少人力物力的投入,還能極大程度地降低發(fā)射機故障率。
與大多數(shù)電子機械設(shè)備一樣,全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在實際運行過程中會產(chǎn)生大量的熱量。這些熱量會對發(fā)射機的各個系統(tǒng)零件造成不可估計的損壞,進而影響發(fā)射機的正常運行[5]。因此,必須配置冷卻系統(tǒng),在第一時間將多余熱量排出或冷卻。發(fā)射機冷卻系統(tǒng)的工作原理為:通過風(fēng)冷模式進行機體降溫,以有效保證發(fā)射機在合理溫度下正常運行。
全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運行過程中極有可能出現(xiàn)故障情況,較常見的故障類型為設(shè)備功率放大器故障[5]。功率放大器主要由RF(射頻)功率合成器、3個功率合成模塊以及48個RF功率放大器板三大部分組成[6]。在實際操作中,發(fā)射機各模塊幾乎都在使用相同的RF放大器,并且在運行期間根據(jù)運行需求進行更換。全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的功率放大器故障的一般原因為驅(qū)動信號的相位錯誤或驅(qū)動幅度錯誤所造成的功率放大器模塊場效應(yīng)管損壞。對此,可進行直接更換。
在全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的運行過程中,發(fā)射天線和網(wǎng)絡(luò)組件有可能出現(xiàn)故障。故障一旦出現(xiàn),會使天線的正反射出現(xiàn)錯誤,進而影響發(fā)射機的工作狀態(tài)[6]。若在具體實踐中出現(xiàn)此故障,可以按以下步驟進行處理。
第一,將發(fā)射機設(shè)置為虛擬負載狀態(tài),檢查網(wǎng)絡(luò)反饋電路以及天線幅度調(diào)制,最后觀察其在某些特定的頻率下無線電的傳輸是否正常[7]。
第二,調(diào)諧發(fā)射機,并觀察發(fā)射機的單頻信號與信號傳輸功率是否存在明顯的變化。
第三,檢查變送器運行時的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),并觀察變送器內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相線和中性線之間形成的非線性負載的三次諧波,找出并消除誤差。
全固態(tài)中波廣播發(fā)射機系統(tǒng)內(nèi)置有警報系統(tǒng)。當(dāng)有運行錯誤發(fā)生時,警報系統(tǒng)可以在第一時間發(fā)現(xiàn)異常,并發(fā)出警報[7]。但在實際的運行中,警報系統(tǒng)可能存在錯誤報警等異常情況,對全固態(tài)中波發(fā)射機的穩(wěn)定運行產(chǎn)生不利影響。在設(shè)備告警異常處理實踐中,技術(shù)人員應(yīng)從反饋系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)線是否損壞等角度出發(fā),對系統(tǒng)進行檢查并處理異常。
全固態(tài)中波廣播發(fā)射機處理輸出信號的原理為:應(yīng)用換能器對頻率進行分頻處理,并通過發(fā)出高頻信號的方式上升電波。若輸出功率出現(xiàn)異常,則會影響發(fā)射機的數(shù)字調(diào)制。若全固態(tài)中波廣播發(fā)射機在運行過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)信號代碼屏蔽的問題,則該階段閉合信號數(shù)據(jù)會受到采樣頻率的影響[8]。導(dǎo)致此情況的主要原因是實際率與采樣頻率不匹配,或者采樣信號錯誤,導(dǎo)致編碼器工作狀態(tài)受到影響。一旦將錯誤代碼輸入模塊,則輸出信號為錯誤信號,會影響放大器功能,最終出現(xiàn)開關(guān)故障。處理異常輸出的方法為:在檢測模塊中加入大電容的金屬鉑或使用與母片構(gòu)建電容裝置,進而消除干擾信號。
同一位置保險絲多次燒斷故障是當(dāng)前廣播電臺廣播信號傳輸中最常見的故障類型[9]。在具體實踐中,若在全固態(tài)中波廣播發(fā)射器的運行中出現(xiàn)功率合成器與傳輸?shù)鼐€位置接近的情況,則合成器內(nèi)部電容的空氣阻力容易發(fā)生過載,進而產(chǎn)生短路問題,最終導(dǎo)致保險絲熔斷。
為保證全固態(tài)中波廣播發(fā)射機正常運行,技術(shù)人員應(yīng)定期對變送器控制單元進行維護。例行維護主要是觸電維護、除塵防塵。對控制單元維護的頻率應(yīng)保持在每周一次。變送器控制單元的維護主要有以下工作:第一,除塵,利用高壓氣槍等設(shè)備清理灰塵[9];第二,檢查觸點,主要檢查觸點與觸點之間是否有連接處的松動,若存在松動,需要在第一時間擰緊或更換;第三,檢查電線[10],若設(shè)備中的電線電纜出現(xiàn)損壞情況,應(yīng)及時更換處理,保證變送器的安全運行。
變送器在運行工作過程中會產(chǎn)生大量的熱,為保證系統(tǒng)正常運行,需要應(yīng)用冷卻系統(tǒng)進行熱量控制[11]。只有冷卻單元正常工作,才能保證變送器正常運行。在冷卻系統(tǒng)的日常維護中,技術(shù)人員應(yīng)認識到防塵除塵是維護工作的重要一環(huán)。具體實踐中,技術(shù)人員應(yīng)定期處理防塵網(wǎng)及防塵設(shè)備上積攢的灰塵。在特殊工作環(huán)境如空氣質(zhì)量較差的地方,技術(shù)人員應(yīng)縮短檢查時長及設(shè)備更換周期,以保證冷卻系統(tǒng)的正常運行。
為保證全固態(tài)中波廣播發(fā)射機始終工作處于正常狀態(tài),技術(shù)人員應(yīng)從多角度考慮熱量及散熱問題[11]。其一,通過提高功率放大器的輸出效率,使大部分熱量從功率放大器管中散發(fā);其二,通過減小外殼和散熱器之間的熱阻,提升散熱器的散熱能力;其三,在機器內(nèi)部零件密集的地方,技術(shù)人員應(yīng)增加防塵除塵工作頻率。
全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的運行狀態(tài)直接影響無線電視節(jié)目傳輸質(zhì)量。為保證全固態(tài)中波廣播發(fā)射機正常運行,針對設(shè)備功率放大器故障、異常輸出等方面的相關(guān)故障進行分析,并從控制單元、冷卻單元、工作溫度等方面探析全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的維護技術(shù)。在具體實踐中,技術(shù)人員應(yīng)做好全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的日常維護工作,并加強維護人員的培訓(xùn),以全面提升全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的維護質(zhì)量。