馬 斌
(煙臺(tái)市融媒體中心,山東 煙臺(tái) 264003)
調(diào)頻發(fā)射機(jī)由激勵(lì)器、功率放大器、濾波器、定向耦合器、控制系統(tǒng)及供電系統(tǒng)等部分組成,其中激勵(lì)器是調(diào)頻發(fā)射機(jī)的核心部分,承擔(dān)了調(diào)頻信號(hào)處理任務(wù),其運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性直接決定了發(fā)射機(jī)的優(yōu)劣,影響廣播節(jié)目的安全優(yōu)質(zhì)播出。
煙臺(tái)市融媒體中心下屬3 個(gè)高山發(fā)射臺(tái)承擔(dān)著20 多套調(diào)頻廣播發(fā)射任務(wù),所有不同品牌的發(fā)射機(jī)均采用意大利RVR 公司的PTX-100 系列調(diào)頻激勵(lì)器。期間也曾配備過(guò)其他品牌的激勵(lì)器,但RVR公司的PTX-100 系列調(diào)頻激勵(lì)器以用戶界面友好、操作方便快捷、設(shè)備穩(wěn)定性高、設(shè)備故障案例和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)豐富等特點(diǎn),得到大多數(shù)技術(shù)人員的青睞。
隨著數(shù)字技術(shù)不斷應(yīng)用到調(diào)頻激勵(lì)器,調(diào)頻激勵(lì)器朝著智能化方向發(fā)展,設(shè)備越來(lái)越智能和穩(wěn)定。但是,其但在防雷擊、抗電涌等方面仍存在一定的問(wèn)題,特別是在高山臺(tái)站使用,很容易遭受雷擊損壞。本文針對(duì)RVR 公司的PTX-100(30)LCD 型調(diào)頻激勵(lì)器,介紹激勵(lì)器常見(jiàn)故障、應(yīng)急操作以及相應(yīng)的維修方法。
調(diào)頻激勵(lì)器的作用是將前端機(jī)房傳送來(lái)的信號(hào)(包括模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào))經(jīng)過(guò)前級(jí)放大、數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)處理,形成立體聲復(fù)合信號(hào),最后調(diào)制在載頻上。激勵(lì)器主要由變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路和鎖相穩(wěn)頻電路組成,其中數(shù)字激勵(lì)器可接入數(shù)字音頻信號(hào)和模擬信號(hào),經(jīng)模數(shù)(Analog to Digital,A/D)轉(zhuǎn)換,對(duì)音頻信號(hào)的處理、立體聲編碼由數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Process,DSP)完成,而頻率調(diào)制過(guò)程由DSP 控制直接式數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)完成。調(diào)頻激勵(lì)器的工作原理如圖1 所示。
圖1 調(diào)頻激勵(lì)器工作原理圖
從模塊化的結(jié)構(gòu)上來(lái)看,激勵(lì)器分為若干個(gè)模塊板,其功能不同,各司其職,完成調(diào)頻信號(hào)的處理任務(wù)。主要模塊包括音頻輸入接口板、音頻輸入板、立體聲編碼板、音頻母板、前面板卡板、功放板以及電源部分等[1]。如果想快速判斷故障點(diǎn)和進(jìn)行后期的維修,首先應(yīng)了解各板卡的位置及對(duì)應(yīng)功能。激勵(lì)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2 所示。
圖2 激勵(lì)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
故障現(xiàn)象:激勵(lì)器顯示畫(huà)面不動(dòng),并有不規(guī)則深色馬賽克,監(jiān)聽(tīng)無(wú)信號(hào),有雜音。
應(yīng)急操作:首先切斷激勵(lì)器電源,重啟啟動(dòng)激勵(lì)器;如不能排除故障,應(yīng)恢復(fù)出廠設(shè)置,步驟為旋轉(zhuǎn)激勵(lì)器旋鈕至Preset 位置,長(zhǎng)按旋鈕2 s 以上,顯示畫(huà)面閃爍一次,蜂鳴聲發(fā)出聲音,恢復(fù)出廠完成,先前設(shè)置的頻率會(huì)保留。
故障排除:激勵(lì)器死機(jī)原因很多,一般為機(jī)房環(huán)境溫度過(guò)高,激勵(lì)器連續(xù)工作時(shí)間較長(zhǎng),主板發(fā)熱所致,應(yīng)密切關(guān)注機(jī)房溫度,尤其是無(wú)人值守的臺(tái)站。此外也有雷電造成激勵(lì)器死機(jī)的情況,故障排除與應(yīng)急操作一致,但應(yīng)排除引起死機(jī)的客觀原因,以防止類似情況發(fā)生。
故障現(xiàn)象:激勵(lì)器有功率、但無(wú)音頻幅度,或只有一個(gè)聲道。監(jiān)聽(tīng)有信號(hào),但聲音明顯下降,進(jìn)入AuSet 子菜單,顯示缺少一路音頻。
應(yīng)急操作:首先應(yīng)檢查輸入信號(hào)是否正常,接口是否松動(dòng),如果是信號(hào)故障應(yīng)立即切換備用信號(hào);如果不是信號(hào)問(wèn)題或者無(wú)備用信號(hào),應(yīng)及時(shí)進(jìn)入音頻設(shè)置子菜單,將聲音模式設(shè)置到單聲道補(bǔ)償模式,激勵(lì)器會(huì)自動(dòng)復(fù)制一路信號(hào)填充缺少的一路信號(hào),當(dāng)然立體聲效果會(huì)下降[2]。
故障排除:?jiǎn)温暤垒敵龅脑蛴泻芏喾N,信號(hào)源缺失、接口松動(dòng)都有可能造成單聲道。此類故障也很容易排除。由于雷擊等原因造成音頻板其中一路音頻輸入故障也是單聲道最主要的原因,下面就著重講解此類情況的維修方法。
圖3 為音頻切換板輸入部分相關(guān)電路,音頻信號(hào)L、R 分別通過(guò)CN7、CN8 送入,信號(hào)為600 Ω平衡阻抗輸入,由2、3 端子送入。電路由電感、保險(xiǎn)絲電阻和雙向二極管限幅電路組成。檢查、維修過(guò)程以左聲道為例。
圖3 激勵(lì)器音頻輸入板電路圖
2.2.1 冷態(tài)檢查
首先通過(guò)外觀看器件有無(wú)明顯雷擊燒蝕打火點(diǎn)或破損痕跡,查看印刷(覆銅)電路板有無(wú)汽化斷開(kāi)現(xiàn)象,如有,先更換器件、恢復(fù)各個(gè)連線,再檢查R12、R13 是否為1 Ω。正常斷開(kāi)此電阻,用三用表R×10k 擋分別測(cè)試CN7 端子2、3 對(duì)地阻值,應(yīng)為無(wú)窮大。如漏電,檢查貼片電容C25 ~C28,用R×1k 擋檢測(cè)D7、D8 雙向限幅二極管是否短路、開(kāi)路,如有損壞,對(duì)其更換。其中,+LIM 和-LIM分別為音頻切換板供電電源的+8 V 和-8 V,干擾脈沖信號(hào)超過(guò)±8 V 時(shí)二極管才導(dǎo)通,信號(hào)源幅度在-13 ~+13 dBm,+13 dBm 對(duì)應(yīng)電壓為3.45 V,正常工作時(shí)限幅二極管可視為開(kāi)路[3]。
2.2.2 開(kāi)機(jī)檢查
測(cè)量音頻輸入端子2、3 之間阻抗是否為600 Ω。用電壓擋測(cè)2、3 端分別對(duì)地,不應(yīng)有正、負(fù)電壓。如有電壓,說(shuō)明限幅二極管有軟擊穿現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)更換對(duì)應(yīng)型號(hào)的BAV99 二極管。如無(wú)電壓,無(wú)合適元件替換又要應(yīng)急播出時(shí),可臨時(shí)取下此二極管不用,等日后有同型號(hào)的原件再更換。此部分電路中,R12、R13 開(kāi)路情況最常見(jiàn),特別是BAV99 開(kāi)路或炸飛情況最常見(jiàn),因?yàn)槠涫琴N片器件,更換時(shí)一定要仔細(xì)認(rèn)真,焊接時(shí)間一定要短[4]。
通過(guò)以上兩項(xiàng)處理以后,如果后面電路沒(méi)有異常,激勵(lì)器開(kāi)機(jī)后應(yīng)能正常工作。
故障現(xiàn)象:激勵(lì)器有音頻幅度,但無(wú)功率。
應(yīng)急操作:如果無(wú)功率,應(yīng)首先重啟激勵(lì)器。如故障不能解決,說(shuō)明激勵(lì)器內(nèi)部模塊故障,應(yīng)立即切換備機(jī)。如無(wú)備機(jī),更換備用激勵(lì)器,恢復(fù)播出后再排除故障。
故障排除:無(wú)功率輸出故障也很容易排除,一般為激勵(lì)器內(nèi)部功放模塊故障,調(diào)制完成的RF 信號(hào)先經(jīng)前級(jí)(MRF237,C 類)放大至1.5 W,后經(jīng)末級(jí)(BLW86)放大至30 W。無(wú)功率輸出一般為功放管故障或功放板無(wú)供電,需根據(jù)具體情況判斷故障。此單元將調(diào)制后的射頻信號(hào)進(jìn)行放大,沒(méi)有控制輸出功率大小的功能,只有功率開(kāi)關(guān)的作用??刂乒β视袩o(wú)就是控制晶體管的供電電壓有無(wú)。功放管工作有截止和飽和兩種狀態(tài),由于阻值變大不穩(wěn)定,功放管工作在放大狀態(tài),功耗變大,最終過(guò)熱損壞,且輸出電壓也隨之變化,引起功率變化或無(wú)功率輸出。
故障現(xiàn)象:激勵(lì)器有功率,但反射功率過(guò)大,“S.W.R.”指示燈亮。
應(yīng)急操作:此故障由于輸出端與后端設(shè)備輸入口未良好連接或失配造成,主要原因?yàn)樘祓伨€駐波比過(guò)大,應(yīng)檢查激勵(lì)器輸出射頻連接線是否與后端設(shè)備良好連接,檢查天饋線問(wèn)題。除此之外,激勵(lì)器末級(jí)功放檢測(cè)電路故障也能引起激勵(lì)器反射故障[5]。
故障排除:首先檢查激勵(lì)器輸出射頻連接線與后端設(shè)備連接是否良好,將300 W 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載接到激勵(lì)器上,若一切正常,則可排除激勵(lì)器故障因素。故障排查轉(zhuǎn)到查找激勵(lì)器輸出的下級(jí)電路——功分器輸入匹配電路。經(jīng)查,6 個(gè)1.2 kW 功放模塊輸入電路的匹配電阻、吸收電阻均正常。用備用激勵(lì)器接到該發(fā)射機(jī)上一切正常。推斷故障點(diǎn)還是在激勵(lì)器本身。進(jìn)一步檢查激勵(lì)器功放檢測(cè)電路。反射檢測(cè)電路檢波后的分壓電阻開(kāi)路,會(huì)引起檢測(cè)靈敏度過(guò)高,導(dǎo)致駐波比過(guò)大。更換分壓電阻后正常。這是典型的檢測(cè)電路故障影響整機(jī)工作的故障現(xiàn)象。
意大利RVR 公司的PTX-100LCD 型調(diào)頻激勵(lì)器以穩(wěn)定性和可靠性受到大部分用戶的青睞,在各種調(diào)頻發(fā)射機(jī)中得到廣泛應(yīng)用,但由于工作壽命或者雷擊等原因會(huì)產(chǎn)生各種各樣的故障現(xiàn)象。維護(hù)人員只要根據(jù)故障現(xiàn)象準(zhǔn)確地判斷故障原因,然后進(jìn)行應(yīng)急操作,就能快速有效地排除故障,恢復(fù)設(shè)備正常工作,保證廣播電視安全優(yōu)質(zhì)播出。