容仕芳

（廣東省522 臺(tái)，廣東 廣州 510800）

0 引 言

調(diào)幅（Amplitude Modulation，AM）廣播是廣播無(wú)線覆蓋的重要組成部分。廣播發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過程難免會(huì)發(fā)生各種偶發(fā)故障。故障發(fā)生后，維護(hù)人員需要快速定位并排除故障。北京北廣科技股份有限公司生產(chǎn)的DAM-50 kW 發(fā)射機(jī)是一種使用廣泛的發(fā)射機(jī)，具有整機(jī)工作效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、故障少等突出特點(diǎn)。在運(yùn)行過程中，該發(fā)射機(jī)可能偶發(fā)故障。本文主要針對(duì)該發(fā)射機(jī)的欠推動(dòng)故障處理過程進(jìn)行深入分析。

1 故障現(xiàn)象觀察及分析

DAM-50 kW 發(fā)射機(jī)發(fā)生欠激勵(lì)故障時(shí)，發(fā)射機(jī)指示板上的“預(yù)推動(dòng)”紅燈會(huì)亮起，同時(shí)，指示板右下角的“欠推動(dòng)”或“過推動(dòng)”紅燈將會(huì)做進(jìn)一步的指示。

故障發(fā)生后，維護(hù)人員打開發(fā)射機(jī)最右側(cè)的功放機(jī)柜，檢查由14 個(gè)射頻放大模塊組成的預(yù)推動(dòng)級(jí)功放模塊[1]，無(wú)故障紅燈亮，說明功放模塊此時(shí)處于正常狀態(tài)。維護(hù)人員檢查發(fā)射機(jī)的振蕩器板、緩沖放大器板，均無(wú)明顯燒壞或燒焦等情況。

2 發(fā)射機(jī)電路設(shè)計(jì)原理分析

2.1 射頻信號(hào)電路設(shè)計(jì)原理

發(fā)射機(jī)激勵(lì)信號(hào)可以由發(fā)射機(jī)內(nèi)部的振蕩板產(chǎn)生，也可以由外部激勵(lì)源產(chǎn)生[2]。廣東省廣播522 臺(tái)發(fā)射機(jī)采用的是外部激勵(lì)信號(hào)為主用信號(hào)源，發(fā)射機(jī)內(nèi)部激勵(lì)信號(hào)作為備用激勵(lì)信號(hào)源的雙冗余備份設(shè)計(jì)。射頻信號(hào)電路及監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)原理如圖1 所示。外部激勵(lì)器產(chǎn)生4.0 ～4.5 V TTL射頻方波信號(hào)，經(jīng)同軸電纜由A17 高頻振蕩器板的X2-1 端子進(jìn)入發(fā)射機(jī)，經(jīng)C24、R28、R29、V3、N3 放大整形后，借助內(nèi)外激勵(lì)切換開關(guān)P1 和電子開關(guān)N4（DG301）進(jìn)行激勵(lì)信號(hào)選擇控制，利用N2：A（DS0026）進(jìn)行反向放大后，從X4-8 輸出到緩沖放大板的P1-39、P1-40 端子。緩存放大器接收到來(lái)自A17 振蕩板的方波信號(hào)后，利用由R1、R2 組成的并聯(lián)電阻電路進(jìn)行穩(wěn)壓處理。方波信號(hào)經(jīng)N1：DS0026 的4 腳進(jìn)入，由5 腳輸出，進(jìn)行第一級(jí)放大，而后利用由V1、V2 組成的放大電路進(jìn)行二級(jí)放大，最后經(jīng)過T1 變壓器，由V3（BUZ71A）、V4（BUZ71A）進(jìn)行第三級(jí)放大。

圖1 射頻信號(hào)電路及監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)原理框圖

2.2 射頻檢測(cè)電路設(shè)計(jì)原理

由VD4、VD5 及其附屬的RC 支路構(gòu)成的監(jiān)測(cè)電路（如圖1 所示右上角部分）主要監(jiān)測(cè)射頻輸出脈沖是否存在。當(dāng)X6-1 和X6-3 之間存在負(fù)電平[3]，意味著射頻脈沖消失。此時(shí)發(fā)射機(jī)的顯示板（A32）將顯示射頻激勵(lì)故障。

2.3 供電電路設(shè)計(jì)原理

高頻振蕩板的+22 V 電壓是經(jīng)電源分配板A39提供的非穩(wěn)壓電壓。該電壓由X1-1 進(jìn)入電路板，經(jīng)N1（7812）處理后提供穩(wěn)壓的+12 V。+12 V 電壓經(jīng)過N6（7805）之后可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的+5 V 電壓，如圖2 所示。而緩沖放大板的電源則來(lái)自A30直流穩(wěn)壓電源板提供的30 V 直流電壓，經(jīng)過一個(gè)25 Ω/150 W 的限流電阻后，通過印刷板插槽接到緩沖放大板上的保險(xiǎn)絲F3 上，為緩沖放大板供電，如圖3 所示。

圖2 振蕩器供電電路設(shè)計(jì)框圖

圖3 緩沖放大板供電電路設(shè)計(jì)框圖

3 利用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量分析步驟

3.1 測(cè)量射頻輸出檢測(cè)測(cè)量點(diǎn)TP6

通電狀態(tài)下，維護(hù)人員利用示波器測(cè)量A17 高頻振蕩板的網(wǎng)絡(luò)射頻測(cè)量點(diǎn)TP6，此時(shí)TP6 的測(cè)量值0 V，說明無(wú)射頻信號(hào)可以通過高頻振蕩板的N4開關(guān)，也就是無(wú)射頻信號(hào)輸出，這與當(dāng)前發(fā)射機(jī)顯示面板所顯示的欠推動(dòng)故障現(xiàn)象一致，符合此時(shí)有封鎖信號(hào)、無(wú)振鈴?fù)叫盘?hào)的工作情況[4]。

3.2 替換可能損壞的電子元器件

按照發(fā)射機(jī)的故障提示及初步的測(cè)量結(jié)果，維護(hù)人員懷疑是N4 電子模擬開關(guān)損壞導(dǎo)致欠推動(dòng)故障。然而，當(dāng)用一個(gè)全新的、功能完好的N4 電子模擬開關(guān)替換現(xiàn)有的N4 電子模擬開關(guān)后，故障現(xiàn)象仍然存在，說明該故障與N4 無(wú)關(guān)。

3.3 利用電子開關(guān)特性強(qiáng)制打開電子開關(guān)

N4 的工作規(guī)律是：當(dāng)N4 的6 腳為低電平，第11 腳與第13 腳接通；當(dāng)N4 的6 腳為高電平，第4腳與第2 腳接通，此時(shí)激勵(lì)信號(hào)理應(yīng)能順利通過電子模擬開關(guān)N4。結(jié)合該電子開關(guān)的工作特點(diǎn)，在N4的6 腳外接一個(gè)+5 V 的電壓，此時(shí)看到發(fā)射機(jī)顯示面板前的推動(dòng)故障紅燈消失，取而代之的是緩沖放大器故障紅燈亮。此時(shí)測(cè)量N2：A 反向放大器電源測(cè)量點(diǎn)數(shù)值為8.45 V，再次測(cè)量高頻振蕩板的網(wǎng)絡(luò)射頻測(cè)量點(diǎn)TP6，顯示數(shù)值為3.8 V，數(shù)值偏低。

高頻振蕩器的射頻輸出幅度不足，除了自身原因外，還可能與負(fù)載（緩沖放大板）相關(guān)[5]。將緩沖放大器的電路圖與高頻振蕩器的電路圖進(jìn)行結(jié)合分析：發(fā)現(xiàn)振蕩器上N2：A 的輸出信號(hào)，經(jīng)R20 及緩沖放大器上R1、R2 及R3、C1、N1 等元器件組成的分壓電路分壓所得，理論上應(yīng)為N2：A 輸出電壓值的1/2，也就是4.225 V 左右，與當(dāng)前測(cè)量值3.8 V 不符。

3.4 原因分析

根據(jù)電阻并聯(lián)時(shí)的電路工作原理，網(wǎng)絡(luò)射頻測(cè)量點(diǎn)TP6 電壓值偏低，可能是R1、R2 阻值減小或者N1 故障損壞引起阻抗減小導(dǎo)致。理論上，電阻損壞導(dǎo)致阻值減少的情況發(fā)生概率相對(duì)較小，那么N1 損壞的概率就相對(duì)較大。維護(hù)人員使用一個(gè)全新的、功能完好的N1 替換原來(lái)的N1，此時(shí)發(fā)射機(jī)故障紅燈熄滅，再次測(cè)得TP6 的測(cè)量值為4.2 V，符合射頻輸出幅度理論值。檢查發(fā)射機(jī)無(wú)其他故障提示后，再次啟動(dòng)發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)能正常開機(jī)并將功率提升至50 kW 狀態(tài)。加載1 kHz 音頻信號(hào)，試機(jī)30 min，發(fā)射機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)均正常。由此確定本次故障為緩沖放大器板上的N1 損壞，引起電路阻抗值變化，進(jìn)而出現(xiàn)推動(dòng)故障現(xiàn)象[6]。

4 結(jié) 語(yǔ)

中波廣播發(fā)射行業(yè)大多數(shù)發(fā)射臺(tái)站的設(shè)備都是運(yùn)行了十年或以上的老設(shè)備。這類發(fā)射機(jī)的智能化程度低，內(nèi)部檢測(cè)電路單一。因此，維護(hù)人員需要建立規(guī)范、可靠、容易操作的故障處理流程及方式方法，以更快速地處理故障。